سیستم‌های مدیریت انرژی مورد استفاده در سیستم‌های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ کدامند؟

سیستم های مدیریت انرژی مورد استفاده در سیستم های ذخیره انرژی مقیاس کاربردی چیست؟

به‌عنوان تامین‌کننده سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مقیاس کاربردی (ESS)، من از نزدیک شاهد تأثیر تغییردهنده این سیستم‌ها بر چشم‌انداز انرژی بوده‌ام. Utility Scale ESS تاسیسات در مقیاس بزرگی هستند که برای ذخیره مقادیر قابل توجهی انرژی الکتریکی طراحی شده اند که می تواند در صورت نیاز برای متعادل کردن شبکه، پشتیبانی از یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر و افزایش پایداری کلی شبکه آزاد شود. یکی از اجزای کلیدی که این سیستم ها را کارآمد و قابل اعتماد می کند، سیستم مدیریت انرژی (EMS) است.

1. نقش سیستم های مدیریت انرژی در مقیاس سودمند ESS

سیستم های مدیریت انرژی در مقیاس سودمند ESS به عنوان مغز عملیات عمل می کند. آنها مسئول نظارت، کنترل و بهینه سازی ذخیره و انتشار انرژی هستند. EMS داده ها را از حسگرهای مختلف در ESS جمع آوری می کند، مانند وضعیت باتری (SOC)، دما و ولتاژ. سپس از این داده ها برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد زمان شارژ باتری ها، زمان تخلیه آنها و با چه سرعتی استفاده می شود.

برای مثال، در دوره‌هایی که تقاضای برق کم و تولید انرژی تجدیدپذیر زیاد است، مانند روزهای آفتابی با انرژی خورشیدی زیاد یا شب‌های بادخیز با خروجی انرژی باد بالا، EMS می‌تواند ESS را برای شارژ هدایت کند. برعکس، در دوره‌های اوج تقاضا یا زمانی که تولید انرژی تجدیدپذیر کم است، EMS می‌تواند انرژی ذخیره‌شده را در شبکه آزاد کند. این نه تنها به تعادل عرضه و تقاضای برق کمک می کند، بلکه استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر را نیز به حداکثر می رساند.

2. انواع سیستم های مدیریت انرژی

انواع مختلفی از سیستم های مدیریت انرژی در مقیاس کاربردی ESS استفاده می شود که هر کدام ویژگی ها و قابلیت های منحصر به فرد خود را دارند.

EMS مبتنی بر قانون

EMS مبتنی بر قانون بر اساس مجموعه ای از قوانین از پیش تعریف شده عمل می کند. این قوانین می تواند ساده باشد، مانند شارژ باتری ها در زمانی که قیمت برق پایین است و تخلیه آنها در صورت بالا بودن قیمت. به عنوان مثال، اگر تعرفه برق دارای ساختار زمان استفاده باشد، می توان EMS را طوری برنامه ریزی کرد که ESS را در ساعات کم مصرف زمانی که قیمت پایین است شارژ کند و در ساعات اوج مصرف برای استفاده از قیمت بالاتر، آن را تخلیه کند. با این حال، سیستم های مبتنی بر قوانین ممکن است به اندازه کافی انعطاف پذیر نباشند تا با تغییرات ناگهانی در شبکه یا رویدادهای غیرمنتظره سازگار شوند.

مدل - EMS پیش بینی

مدل - EMS پیش‌بینی‌کننده از مدل‌های ریاضی برای پیش‌بینی تقاضا، تولید و قیمت انرژی در آینده استفاده می‌کند. این مدل ها عوامل مختلفی مانند داده های تاریخی، پیش بینی آب و هوا و شرایط شبکه را در نظر می گیرند. با پیش بینی سناریوهای آینده، EMS می تواند عملکرد ESS را از قبل بهینه کند. برای مثال، اگر پیش‌بینی آب‌وهوا کاهش تولید انرژی خورشیدی را به دلیل هوای ابری پیش‌بینی کند، مدل پیش‌بینی‌کننده EMS می‌تواند برنامه شارژ و دشارژ ESS را بر این اساس تنظیم کند. این نوع EMS انعطاف پذیرتر است و می تواند با شرایط متغیر به طور موثرتری نسبت به سیستم های مبتنی بر قانون سازگار شود.

EMS توزیع شده

EMS توزیع شده توابع کنترل را در چندین گره در ESS توزیع می کند. به جای داشتن یک واحد کنترل مرکزی واحد، هر ماژول باتری یا گروهی از ماژول ها می تواند کنترل کننده محلی خود را داشته باشد. این کنترل کننده های محلی با یکدیگر و با یک سیستم مدیریت مرکزی ارتباط برقرار می کنند. EMS های توزیع شده چندین مزیت مانند افزایش قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری را ارائه می دهند. اگر یک کنترل کننده محلی از کار بیفتد، سایر کنترل کننده ها می توانند به کار سیستم ادامه دهند. علاوه بر این، اضافه کردن یا حذف ماژول های باتری در یک سیستم توزیع شده آسان تر است.

3. ادغام EMS با اجزای ESS مقیاس ابزار

اثربخشی یک سیستم مدیریت انرژی به ادغام یکپارچه آن با اجزای مختلف مقیاس سودمند ESS بستگی دارد.

سیستم مدیریت باتری (BMS)

BMS یکی از اجزای ضروری ESS است که باتری‌های فردی را در سیستم نظارت و مدیریت می‌کند. EMS برای به دست آوردن اطلاعات در مورد SOC، دما و سلامت باتری با BMS ارتباط برقرار می کند. بر اساس این اطلاعات، EMS می تواند در مورد شارژ و دشارژ باتری ها تصمیم گیری کند تا از عملکرد بهینه و طول عمر آنها اطمینان حاصل کند. به عنوان مثال، اگر BMS گزارش دهد که یک باتری خاص در حال داغ شدن بیش از حد است، EMS می تواند نرخ شارژ یا دشارژ آن باتری را کاهش دهد تا از آسیب جلوگیری کند.

سیستم تبدیل برق (PCS)

PCS وظیفه تبدیل جریان مستقیم (DC) ذخیره شده در باتری ها به جریان متناوب (AC) برای استفاده در شبکه را بر عهده دارد. EMS PCS را کنترل می کند تا اطمینان حاصل کند که توان خروجی از ESS مطابق با الزامات شبکه است. می تواند جریان برق، ولتاژ و فرکانس خروجی را متناسب با شرایط شبکه تنظیم کند. به عنوان مثال، در طول نوسانات فرکانس شبکه، EMS می تواند به PCS دستور تزریق یا جذب نیرو را بدهد تا به تثبیت شبکه کمک کند.

4. پیشنهادات ما در مقیاس ابزار ESS

به عنوان یک تامین کننده، ما طیف وسیعی از محصولات Utility Scale ESS را ارائه می دهیم که با سیستم های پیشرفته مدیریت انرژی یکپارچه شده اند. ماکانتینر BESS 10FTیک راه حل فشرده و کارآمد برای کاربردهای ذخیره انرژی در مقیاس کوچک تا متوسط ​​است. این دستگاه دارای یک EMS پیشرفته است که می تواند شارژ و دشارژ باتری ها را بر اساس شرایط شبکه بلادرنگ بهینه کند.

ماکانتینر 5 مگاوات ساعتی BESS 20FTبرای کاربردهای در مقیاس بزرگتر طراحی شده است. ظرفیت ذخیره سازی انرژی بالاتری دارد و مجهز به یک EMS پیچیده تر است که می تواند سناریوهای شبکه پیچیده را مدیریت کند. EMS در این محصول از کنترل مدل - پیش بینی برای بهینه سازی عملکرد ESS و به حداکثر رساندن مزایای اقتصادی آن استفاده می کند.

ما همچنین ارائه می دهیمجعبه کانتینر ESS 10FT، که یک راه حل ماژولار و انعطاف پذیر است. EMS در این کانتینر را می توان به راحتی پیکربندی کرد تا نیازهای خاص پروژه های مختلف را برآورده کند. این می تواند در هر دو حالت مستقل و متصل به شبکه کار کند و راه حل های ذخیره انرژی قابل اعتمادی را برای کاربردهای مختلف ارائه دهد.

5. برای خرید و مشاوره تماس بگیرید

اگر به سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مقیاس کاربردی ما و سیستم‌های مدیریت انرژی پیشرفته همراه با آنها علاقه دارید، از شما دعوت می‌کنیم برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما می توانند اطلاعات بیشتری در مورد محصولات ما، ویژگی های آنها و اینکه چگونه می توانند نیازهای ذخیره انرژی خاص شما را برآورده کنند در اختیار شما قرار دهند. چه یک شرکت برق، یک توسعه دهنده انرژی های تجدیدپذیر یا یک مشتری صنعتی باشید، ما راه حل مناسبی برای شما داریم. ما مشتاقانه منتظر بحث در مورد پروژه شما هستیم و به شما در یافتن بهترین راه حل ذخیره انرژی کمک می کنیم.

مراجع

• «سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی: اصول، فناوری‌ها و کاربردها» نوشته X. Fang، J. Chen و G. Venayagamoorthy.
• "سیستم های مدیریت انرژی پیشرفته برای شبکه های هوشمند" ویرایش شده توسط S. Mahat، P. Siano، و V. Vittal.
• "شبکه - ذخیره سازی انرژی در مقیاس: فناوری ها، اقتصاد و سیاست" توسط پژوهشکده نیروی برق.