EMS срещу BMS срещу PCS срещу SCADA срещу BESS оптимизатор: кой какво контролира?

Краткият отговор

Решетъчна батерия се управлява от няколко работещи си системи. Системата за управление на батерията (BMS) измерва и защитава клетки, модули и стелажи. Системата за преобразуване на мощността (PCS) преобразува постояннотоковото захранване от батерията в променливотоково захранване от мрежата и обратно. Система за енергиен мениджмънт на завода (EMS) координира ресурсите и налага оперативните правила на ниво обект. SCADA предоставя на операторите наблюдение, аларми, контрол и исторически данни. Оптимизаторът на BESS решава кое търговско или оперативно действие е ценно. Граничен контролер свързва външните решения към местната инсталация с ограничени правомощия.

Това е концептуалното разделение. Доставчикът може да нарече контролера на завода си EMS, PPC, SCADA контролер или главен контролер. Друг може да пакетира няколко функции заедно. Следователно обществените поръчки трябва да сравняват отговорностите и да сигнализират за правомощията, а не само с акроними.

Шестте слоя в практичната BESS архитектура

BMS: безопасност и състояние на батерията

BMS е най-близо до електрохимията. Той наблюдава отделни клетки или групи, оценява SOC и здравословното състояние, балансира клетки, управлява контактори и публикува динамични граници на зареждане/разреждане. Неговата граница може да падне поради температура, дисперсия на напрежението, грешки или оперативна история. По-високите нива трябва да използват това ограничение, а не да го заменят със статично предположение за табелка.

PCS : преобразуване на енергия

PCS следва инструкция за активна и реактивна мощност в рамките на текущата си електрическа способност. Той управлява поведението на инвертора, синхронизацията на мрежата и защитата на преобразувателя. Заявка за 10 MW към EMS не е доказателство за 10 MW на измервателния уред: спомагателните устройства, загубите на трансформатора, рампирането, намаляването на мощността и локалното управление могат да повлияят на доставената мощност.

EMS и контролер на електроцентралата

При самостоятелна BESS, EMS може да планира PCS, да спазва връзката към мрежата, да управлява режимите и да координира баланса на инсталацията. На хибриден сайт той арбитрира между PV, BESS и може би натоварване зад една точка на връзка. PPC функция може да наложи изисквания за активна/реактивна мощност, напрежение, фактор на мощността и рампа в тази точка. Границите на продуктите варират, така че документът за контрол на интерфейса на ниво сигнал е от съществено значение.

SCADA

SCADA е оперативният прозорец: телеметрия, аларми, събития, тенденции, команди и достъп до архив. Може да хоства контролна логика, но „видимо в SCADA“ не означава автоматично, че SCADA притежава решението за планиране. Операторите трябва да знаят коя система е източникът на истината за режим, зададена точка, SOC и наличност.

Оптимизатор и граничен контролер

Оптимизаторът цени гъвкавостта между пазарите и времето. Крайният контролер осигурява тесен, тестван мост от това решение до местната инсталация. VoltMage Discharge адресира оптимизационния слой; Aptitude прилага оперативна политика;и LocalEdge обработва свързаността на сайта и изпълнението, когато одобреният обхват на проекта го изисква.

Контролните правомощия са по-важни от името на системата

Всеки записваем сигнал трябва да има един текущ авторитет и документиран приоритет. Типичните източници с по-висок приоритет включват защита, аварийно спиране, инструкции на оператора на мрежата и оторизиран местен оператор. Оптимизацията на пазара обикновено е под тези. Връзката в облака не трябва да може да заобиколи твърдо локално ограничение.

Разрешителен сигнал означава „това действие в момента е разрешено“;това не е гаранция, че активът ще достави пълната команда. Една здрава верига разграничава получаването на команда, валидирането, приемането, прилагането и измерената реакция. Това прави диагностицираните неуспешни сделки, понижаване и контролни конфликти.

Къде са подходящи Modbus и IEC-104

Modbus TCP/RTU се използва обикновено за интегриране на локално устройство и контролер. Той предоставя регистри и намотки, но не дефинира бизнес значението, единиците, мащабирането, свежестта или командното ръкостискане на проект. Те принадлежат към картата на регистъра и спецификацията на интерфейса.

IEC 60870-5-104 се използва за дистанционно управление по IP, често между подстанции, контролни центрове, RTU и SCADA системи. Той поддържа въведени информационни обекти, дескриптори на качеството, времеви клеймца и командни процедури. Поддръжката на протокола все още не решава кой притежава зададената точка или как трябва да реагира инсталацията, когато сигналът нагоре по веригата е в конфликт с локално ограничение.

API са полезни между облачни услуги, системи за търговия и платформи за портфолио. Те трябва да бъдат версионирани, удостоверени и идемпотентни за команди. Сегментирането на мрежата, списъкът с разрешени, най-малките привилегии, журналите за одит и контролираният отдалечен достъп принадлежат към дизайна за сигурност на проекта. Тази статия не претендира за сертификат за конкретно изпълнение.

Пример: заявка за изхвърляне от 5 MW

1. Оптимизаторът вижда ценен интервал и предлага 5 MW разряд за 15 минути.
2. Слоят на правилата потвърждава позицията, прозореца за валидност на решението, необходимия SOC на терминала и разрешения режим на работа.
3. Edge контролерът проверява актуални данни за сайта. В момента BMS позволява 4,4 MW поради температурата;връзката също има само 4,6 MW запас за износ.
4. Одобрената локална цел става 4,4 MW или командата се отхвърля, съгласно договорената политика. Разликата се отчита нагоре по течението.
5. EMS /PPC координира PCS и контрола на точката на свързване. PCS се насочва към целта.
6. SCADA записва команда, лимит, състояние на аларма и измерена мощност. Оптимизаторът съгласува недостига и коригира по-късните позиции.

Ето защо „оптимизаторът изпраща зададена точка към батерията“ е непълна архитектура. Ценното поведение е контролираното преговаряне между търговските намерения и текущите физически възможности.

Контролен лист за доставка и въвеждане в експлоатация

• Създайте матрица на отговорност за SOC, SOH, активна/реактивна мощност, капачка на мрежата, аларми, режими, графици и аварийни действия.
• Дефиниране на единици, знакова конвенция, мащабиране, актуализиране на каданс, качество и източник на истина за всяка обменена точка.
• Разрешения за четене и запис на документи отделно.
• Посочете самоличност на командата, период на валидност, състояния на потвърждение и поведение при повторен опит.
• Тествайте остаряла телеметрия, загуба на мрежа, рестартиране на устройството, отклонение на часовника, отхвърлени ограничения и конкуриращи се източници на команди.
• Съгласувайте зададената и измерената мощност на границата на търговското селище.
• Запазване на ръчно управление и тестван път за връщане назад по време на поетапна автономност.

За пример за разгръщане на разделени слоеве за прогнозиране, оптимизация, политика и крайни слоеве, вижте Костинброд 30 MWh BESS архитектура. Той показва концепцията за интеграция, без да твърди, че VoltMage замества BMS, PCS или всички SCADA функции на сайта.