Grid-seuraamisesta ruudukon muodostamiseen BESS: Miten mittausrajat ja EMS-tietovaatimukset muuttuvat

Esittely: BESS On tulossa enemmän kuin energiaa muuttava omaisuus

Akkujen energian varastointijärjestelmiä on perinteisesti arvioitu sellaisten toimintojen perusteella, kuten parranajohuippu, aurinkoenergian omakulutus, ajansiirto, varateho ja energian arbitraasi.

Kun tallennusprojektit saavat laajempia verkkotukirooleja, järjestelmän suunnittelukysymys muuttuu.

BESSin voidaan nyt odottaa tukevan:

• Aktiivinen tehonsäätö
• Loistehon tuki
• Jännitteen säätö
• Taajuuteen liittyvät toiminnot
• Nopea tehovaste
• Heikko verkkotoiminta
• Saari- tai mikroverkkokäyttö
• Black-start-strategiat, jos ne on määritelty
• Tehdastason verkkopalvelut

Nämä toiminnot lisäävät mittausrajojen, tietojen omistajuuden, aikakohdistuksen, validoinnin ja järjestelmävastuun merkitystä.

Verkon muodostava ohjaus muuttaa sitä, mitä BESS:n odotetaan tekevän, mutta se ei poista selkeän, riippumattoman ja aikakohdistetun sähkömittauksen tarvetta.

Siirtyminen ruudukon seuraamisesta ruudukon muodostamiseen ei välttämättä siirrä fyysisiä mittausrajoja. Se muuttaa näiden rajojen tarkoitusta ja lisää vaatimuksia tietojen erottelulle, aikakohdistukselle, validoinnille ja totuuden lähteen määrittelylle.

Hankkeen keskeinen kysymys on:

Kun BESS:stä tulee aktiivinen verkkotuki, mitkä sähköiset arvot tulisi mitata akun, PCS:n, apukuorman ja kytkentäpisteen rajoilla?

1. Verkon seuraaminen ja ruudukon muodostaminen: mikä itse asiassa muuttuu?

Verkkoa seuraavat ja verkon muodostavat järjestelmät eroavat toisistaan ​​ensisijaisesti siinä, miten tehonmuuntojärjestelmä on vuorovaikutuksessa ympäröivän sähköverkon kanssa.

Verkkoa seuraava toiminta

Verkkoa seuraava PCS tai invertteri tyypillisesti:

• Synkronoituu olemassa olevaan verkkojänniteaaltomuotoon
• Käyttää ulkoista järjestelmää jännite- ja taajuusohjeena
• Ruiskuttaa tai imee aktiivista ja loistehoa ohjauskomentojen mukaan
• Riippuu riittävän vakaasta ulkoisesta verkkoreferenssistä normaalia toimintaa varten

Verkon muodostustoiminto

Verkon muodostava PCS tai invertteri voidaan suunnitella:

• Määritä tai tue jänniteviittaus
• Luo tai tue taajuusviittausta
• Käytä heikon verkon olosuhteissa
• Tukee saarijärjestelmän toimintaa
• Edistää nopeaa jännite- tai taajuusvastetta
• Koordinoi laitostason tai mikroverkon ohjaimien kanssa
• Tukee mustakäynnistys- tai palautustoimintoja tarvittaessa

Verkon muodostamiskykyä ei luoda energiamittarilla.

Verkon muodostamiskäyttäytyminen toteutetaan PCS:llä, invertteriohjauksilla ja laitostason ohjausarkkitehtuurilla – ei energiamittarilla.

Mittari tarjoaa sähköisiä mittauksia ja datatulosteita. Se ei suorita ohjausalgoritmeja, suojalogiikkaa tai laitostason koordinaatiota, jotka luovat ruudukon muodostuskäyttäytymistä.

Verkon muodostaminen ei ole yksittäinen universaali toimintopaketti.

Heikko verkkotoiminta, saarekekäyttö, mustakäynnistyskyky, vian läpikulku, nopea taajuusvaste, inertiamainen vaste ja laitostason jännitteen tuki tulee määritellä, mallintaa ja testata tarvittaessa erikseen.

Verkon muodostamiseksi kuvatun tuotteen ei pitäisi automaattisesti olettaa tarjoavan kaikkia näistä ominaisuuksista. Sovellettavat toiminnot riippuvat PCS:n suunnittelusta, ohjauskokoonpanosta, käytettävissä olevasta akkuenergiasta, laitoksen arkkitehtuurista, suojajärjestelmästä ja projektin vaatimuksista.

2. Miksi vain kWh-valvonta on riittämätöntä?

Perustallennusvalvonta voi keskittyä:

• Lataa energiaa
• Purkausenergia
• Päivittäinen energiankulutus
• Jaksojen lukumäärä
• lataustila
• terveydentila

Nämä arvot ovat edelleen tärkeitä, mutta ne eivät riitä kuvaamaan aktiivisia grid-tukitoimintoja suorittavaa BESS:ää.

Lisätiedot voivat sisältää:

• Aktiivinen teho
• Loisteho
• Jännite
• Nykyinen
• Taajuus
• Tehokerroin
• Tuonnin ja viennin suunta
• Lataus- ja purkusuunta
• Ramppikäyttäytyminen
• Vastauksen ajoitus
• Yhteyspisteen verkkovaihto
• Apukulutus
• Katkaisija tai yhteyden tila, jos saatavilla
• Laitteen ja yhteyden tila

Vaaditut parametrit, tallennusvälit ja tarkistusmenetelmät riippuvat:

• Projektin käyttötapaus
• Sovellettavat verkkovaatimukset
• Tarjottava palvelu
• Sopimus
• Kasvien ohjausarkkitehtuuri
• Suorituskykytestausmenetelmä

Kaikkia energiamittareita ei ole tarkoitettu mittaamaan nopeaa dynaamista käyttäytymistä.

Vakioenergiamittari voi tukea vakaan tilan arvoja, intervallitietoja ja kumulatiivista energiaa, kun taas verkon muodostava suorituskyvyn validointi voi vaatia erityisiä nopeita laitteita.

3. Neljä yleistä BESS-mittausrajaa

BESS-projektin tärkein mittauspäätös ei ole vain se, mikä mittari valitaan. Siellä mittaus tapahtuu.

Nämä neljä rajaa ovat yhteisiä viitepisteitä eikä yleismaailmallista arkkitehtuuria. Monilohko-, hybridi- tai yleishyödyllisen mittakaavan projektit voivat vaatia lisämuuntaja-, syöttö-, keräinjärjestelmä-, asema-palvelu- tai tulonmittausrajoja.

3.1 Akun tasavirtaraja

Akun DC-rajaa voidaan käyttää seuraamaan:

• DC jännite
• DC virta
• Akkupuolen virta
• Lataa energiaa
• Purkausenergia
• Tarvittaessa teline- tai string-panos
• Tasavirtavirran suunta
• Akun puolen energianläpäisykyky

Tämä raja auttaa kuvaamaan, mitä akun puolella tapahtuu ennen PCS-muunnoshäviöitä ja loppupään apukulutusta.

Akunhallintajärjestelmän tiedot voivat sisältää myös:

• lataustila
• terveydentila
• Solun jännite
• Lämpötila
• Hälytyksen tila
• Saatavuus
• Suojauksen tila

SOC ja SOH ovat kuitenkin akun hallinnan arvioita tai tila-arvoja. Ne eivät vastaa riippumatonta energiamittausta.

Akun BMS on akun kunto- ja turvallisuustietojen ensisijainen lähde, kun taas a DC-energiamittari voi tarjota itsenäisen sähkömittauskerroksen, jos hanke sitä vaatii.

3.2 PCS AC raja

PCS AC -rajaa voidaan käyttää seuraamaan:

• PCS AC -tulo tai -lähtö
• Aktiivinen teho
• Loisteho
• AC energiaa
• Toimintasuunta
• Jännite
• Nykyinen
• Taajuus
• Tehokerroin
• Tulospuolen vertailu

Tämä raja auttaa projektiryhmiä arvioimaan, kuinka akkupuolen tasavirta muunnetaan vaihtovirtasähköksi.

Se voi myös tukea vertailua:

• Akun tasavirta
• PCS vaihtovirta
• PCS:n raportoimat sisäiset arvot
• Mitatut AC-arvot
• Kasvitason energiatietueet

PCS-ohjaimen tiedot ja ulkoisen energiamittarin tiedot eivät välttämättä ole identtisiä, koska ne voivat käyttää erilaisia:

• Mittauspisteet
• Näytteenottomenetelmät
• Skaalaus
• Ajan perusteet
• Suodatus
• Sisäiset laskelmat
• Päivitä hinnat

Sisäisiä PCS-arvoja ei pitäisi automaattisesti pitää vastaavina itsenäisesti mitattuja arvoja määritellyllä sähkörajalla.

Järjestelmäarkkitehtuurin tulisi määrittää, mitä tietolähdettä käytetään ohjaukseen, seurantaan, suorituskyvyn analysointiin ja laskutukseen tai selvitykseen tarvittaessa.

3.3 Lisäkuorman raja

BESS sisältää muutakin kuin akkumoduuleja ja PCS:n.

Apukuormia voivat olla:

• LVI
• Jäähdytysjärjestelmät
• Pumput
• Fanit
• Ohjaa tehoa
• Paloturvajärjestelmät
• Valaistus
• Valvontajärjestelmät
• Viestintälaitteet
• Apu- tai asemapalvelumuuntajat
• Asemapalvelukuormat
• Säiliö- tai kotelojärjestelmät

Nämä kuormat vaikuttavat varastoinnin bruttotuotannon ja nettoviedyn energian väliseen eroon.

Bruttopurkausenergia ja nettovientienergia eivät välttämättä ole sama asia, koska apukuormat kuluttavat osan tuotannosta.

Erillinen lisäkuormituksen mittaus voi auttaa määrittämään:

• Parasiittien kulutus
• Valmiustilan kulutus
• Jäähdytysenergia
• Ohjausjärjestelmän energia
• Tehtaan nettotehokkuus
• Yhteyspisteessä saatavilla oleva energia

Pääasennusmuuntajan ja kollektorijärjestelmän häviöt tulee käsitellä erikseen määritellyn suorituskykyrajan mukaisesti.

Ilman tätä rajaa projekti saattaa yliarvioida koko varastolaitoksen käytettävissä olevan tuoton tai edestakaisen suorituskyvyn.

3.4 Yhteyspisteen raja

Yhteenliittämispiste eli POI edustaa BESS:n tai paikan verkkoon päin olevaa rajaa.

Asiaankuuluvia mittoja voivat olla:

• Sähkön tuonti verkkoon
• Verkkovientienergiaa
• Nettoaktiivinen teho
• Loistehovaihto
• Jännite
• Taajuus
• Tehokerroin
• Kysyntä
• Ramppikäyttäytyminen
• Sivuston nettovaihto
• Katkaisija tai yhteyden tila, jos saatavilla

POI voi toimia myös:

• Koneen puolella oleva mittauspiste
• Sopimuksen mukainen toimitusraja
• Laskutus- tai selvitysraja tarvittaessa
• Suorituskyvyn vahvistamisen raja
• Ruudukkokoodin arviointiraja

POI-, PCC-, POM-, sopimusperusteinen toimituspiste, tulonmittauspiste ja ruudukkokoodin suorituspisteen mittauspiste voivat joissain projekteissa olla samat, mutta niiden ei pidä olettaa olevan identtisiä, ellei projektiasiakirjoissa ole määritelty niitä tällä tavalla.

POI-mittari näyttää nettosähkönvaihdon verkon kanssa.

Se ei sinänsä selitä, kuinka tämä tulos luotiin tehtaan sisällä.

Sama POI-vientiarvo voi johtua esimerkiksi seuraavista:

• Akun purkautuminen
• PV sukupolvi
• Vähentynyt sivuston kuormitus
• Varmuuskopiointi
• Useiden resurssien yhdistelmä

Sisäisiä mittauksia tarvitaan selittämään nettovaihdon lähde.

4. PCS-tiedot, energiamittarin tiedot ja POI-tiedot eivät ole samoja

BESS-projekti yhdistää usein tietoja useista laitteista ja järjestelmistä.

Luotettava BESS-arkkitehtuuri tunnistaa, mikä järjestelmä on kunkin parametrin totuuden lähde.

Esimerkiksi:

• SOC voi tulla akun BMS:stä
• PCS-käyttötila voi tulla PCS-ohjaimesta
• Verkon tuonti ja vienti voivat tulla POI-mittarista
• Apukulutus may come from a dedicated meter
• Laitoskomennot voivat tulla PPC:stä
• SCADA tai EMS voi esittää kootut käyttötiedot

Hankkeessa tulee dokumentoida:

• Tietolähde
• Mittauspiste
• Käyttötarkoitus
• Yksikkö
• Skaalaus
• Suuntasopimus
• Päivitysnopeus
• Aikaleiman lähde
• Voimassaolotila
• Rekisteröi-kartta tai laiteohjelmistoversio

5. Mitä tietoja EMS:n ja SCADA:n tulisi kerätä?

EMS- ja SCADA-alustojen tulee kerätä tietoja projektin käyttötarkoituksen mukaisesti.

5.1 Käyttöenergiatiedot

Käyttöenergiatiedot voivat sisältää:

• Tuo energiaa
• Vie energiaa
• Lataa energiaa
• Purkausenergia
• Aktiivinen teho
• Loisteho
• Suurin kysyntä
• Apukulutus
• Päivittäinen ja kumulatiivinen energia
• Virran virtauksen suunta

5.2 Grid-Interface Data

Grid-rajapinnan tiedot voivat sisältää:

• POI-jännite
• Taajuus
• Aktiivinen tehonvaihto
• Loistehovaihto
• Tehokerroin
• Tuonnin ja viennin suunta
• Kysyntä
• Katkaisijan tila, jos saatavilla
• Yhteyden tila, jos saatavilla

5.3 Omaisuuden tilatiedot

Omaisuuden tilatiedot voivat sisältää:

• PCS-käyttötila
• Ruudukon seuraaminen tai ruudukon muodostustila, kun ohjain paljastaa
• Akun BMS-tila
• SOC
• SOH
• Hälytyksen tila
• Saatavuus
• Lämpötila
• Suojauksen tila
• Huoltotila

5.4 Tietojen laadun konteksti

Jokainen tietue voi vaatia myös kontekstuaalisia tietoja, kuten:

• Aikaleima
• Laitteen tunniste
• Mittauspisteen tunniste
• Yksikkö
• Skaalaus factor
• Suuntasopimus
• Tietojen alkuperä
• Voimassaolotila
• Puuttuvien tietojen tila
• Viestinnän tila
• Laiteohjelmiston versio
• Rekisteröi-karttaversio
• Tietolähteen prioriteetti

Tämä konteksti on tarpeen, kun EMS yhdistää mittareiden, PCS-ohjaimien, akkujen BMS-laitteiden, PPC-järjestelmien ja suojalaitteiden tiedot.

6. Toiminnan valvonta ei ole sama asia kuin dynaaminen suorituskyvyn testaus

Vakio EMS-mittaus ja ruudukon muodostava suorituskyvyn testaus palvelevat eri tarkoituksia.

Tavallinen EMS-mittaus voi tukea

• Vakaassa tilassa aktiivinen teho
• Tasainen loisteho
• Jännite
• Nykyinen
• Taajuus
• Tehokerroin
• Intervallitehoarvot
• Kumulatiivinen energia
• Tuonnin ja viennin seuranta
• Rutiininomainen EMS-tietojen kerääminen

Verkon muodostavan suorituskyvyn testaus voi vaatia

• Korkean resoluution aaltomuoto- tai tapahtumadata soveltuvan testisuunnitelman määrittelemillä näytteenottotaajuuksilla
• Jännite-step and phase-jump response
• Taajuus-step or frequency-disturbance response
• Vian läpikulku ja virtaa rajoittava käyttäytyminen
• Ohjaussilmukan ja järjestelmän lujuuden vakauden arviointi
• Nopeataajuinen, inertia- tai inertian kaltainen vastearviointi tarvittaessa
• Black-start sekvensointi, jos kykyä vaaditaan
• Grid-connected-to-slanded siirtymätietueet
• Harmoninen, transientti ja häiriöanalyysi
• Suojausjärjestelmän koordinointi ja tapahtumajärjestyksen todisteet

Nämä toiminnot voivat vaatia:

• Tehonlaatuiset analysaattorit
• Häiriötallentimet
• Suojareleet ja tapahtumarekisterit
• Oskillografia
• PCS nopeat lokit
• Erikoistuneet testauslaitteet
• Tekniset simulaatiomallit

Tarvittavat instrumentit, näytteenottotaajuudet, testausolosuhteet ja hyväksyntämittaukset tulee määrittää verkko-operaattorin, testausspesifikaatiossa, yhteenliittämissopimuksessa tai projektin testaussuunnitelmassa.

Vakio EMS-mittaus ja nopea verkon muodostamisen suorituskyvyn testaus ovat toisiaan täydentäviä, eivät keskenään vaihdettavissa.

Rutiininomaista energiamittaria ei pitäisi esittää dynaamisen suorituskyvyn testauslaitteiston korvikkeena.

7. Aikasynkronointi ja tietojen kohdistus

Aikakohdistus tulee kriittiseksi, kun useat järjestelmät tallentavat saman tapahtuman.

Projekti voi käyttää:

• Mittarin sisäiset aikaleimat
• PCS-ohjaimen aikaleimat
• Akun BMS-aikaleimat
• Yhdyskäytävän aikaleimat
• EMS-aikaleimat
• SCADA-aikaleimat
• Suojareleen tapahtumaajat
• Kasvien keskuskellon aika

Nämä aikaleimat voivat vaihdella seuraavista syistä:

• Äänestyksen viive
• Viestinnän latenssi
• Kellon ajaminen
• Ilmoittautumis-päivitysaika
• Tietojen puskurointi
• Yhdyskäytävän käsittely
• Eri aikavyöhykkeitä
• Erilaiset synkronointilähteet

Tyypillinen ongelma voi näyttää tältä:

• PCS raportoi vastauksen alkaen klo 14:00:02
• POI-mittari tallentaa vastaavan tehonmuutoksen klo 14:00:04
• SCADA näyttää tapahtuman klo 14:00:06

Hankkeessa on selvitettävä, johtuuko ero:

• Todellinen järjestelmän vastaus
• Mittauspaikka
• Mittarin päivitysaika
• Viestintäviive
• Aikaleima assignment
• Tietojen käsittely

Asiaankuuluvia suunnittelukohteita voivat olla:

• NTP
• PTP tarvittaessa
• GPS-pohjaiset aikalähteet tarvittaessa
• SCADA-keskuskello
• Mittarin kellon synkronointi
• Suurin sallittu kellon poikkeama
• Tapahtuman järjestysvaatimukset
• Puuttuvien tietojen palautus
• Viivästetty ennätyskäsittely

Vaadittu aikatarkkuus tulee määritellä projektin, verkkovaatimuksen, palvelutyypin ja testaustavan mukaan.

Mikään yksittäinen aikatarkkuusvaatimus ei koske jokaista BESS-projektia.

8. Kuinka laskea BESS-energiatehokkuus sekoittamatta rajoja

BESS-suorituskyky riippuu valitusta laskentarajasta.

Tyypillinen energiapolku on:

Akun DC-purkaus → PCS AC -lähtö → muuntaja- ja kaapelihäviöt → apukulutus → POI nettovienti

Nämä eivät ole keskenään vaihdettavissa olevia arvoja.

Akun DC-raja

Tätä rajaa voidaan käyttää akun puolen energian suorituskyvyn laskemiseen.

PCS AC -raja

Tätä rajaa voidaan käyttää muunnostuotannon arvioimiseen ennen loppupään laitoshäviöitä.

Apuraja

Tämä raja ilmaisee aseman ja palvelun kulutuksen.

POI-raja

Tämä raja näyttää verkkoon toimitetun tai siitä otetun nettomäärän.

Meno-paluutehokkuuden on siksi ilmoitettava mittausraja.

Mahdollisia määritelmiä voivat olla:

• DC edestakainen hyötysuhde määritellyllä akun tai PCS DC rajalla
• AC edestakainen tehokkuus PCS AC -liittimissä
• POI-to-POI edestakaisen matkan tehokkuus
• Tehtaan bruttotehokkuus
• Tehtaan nettotehokkuus including defined auxiliary consumption

Yksittäinen prosenttiosuus ilman määriteltyä rajaa voi olla harhaanjohtava.

Esimerkiksi:

• Akun tehokkuus voi sulkea pois PCS-häviöt
• PCS-tason tehokkuus voi sulkea pois muuntajan häviöt
• POI-tason tehokkuus voi sisältää lisäkulutuksen
• Työmaatason tehokkuuteen voivat vaikuttaa myös aurinkosähkö, paikallinen kuormitus tai muu omaisuus

Hankeraporteissa tulee mainita:

• Aloita raja
• Loppuraja
• Tuoda tai ladata energiaa
• Vie tai pura energiaa
• Ylimääräinen kuormituskäsittely
• Muuntajahäviöhoito
• Dataväli
• Suuntasopimus
• Missing-data treatment

9. Grid-forming BESS C&I-, Microgrid- ja datakeskussovelluksissa

9.1 C&I-sivustot

C&I-tallennustila voi tukea:

• Peak-demand reduction
• Varavirta
• PV omakulutus
• Energian arbitraasi
• Virranlaadun tuki
• Verkkotukipalvelut mahdollisuuksien mukaan

Asiaankuuluvia mittoja voivat olla:

• Sivuston tuonti ja vienti
• BESS lataus ja purkaminen
• Apukulutus
• Tuotanto-kuorman kysyntä
• POI net exchange
• PCS aktiivinen ja loisteho

9.2 Microgrids

Mikroverkot voivat toimia sekä verkkoon kytketyssä että saarekkeellisessa tilassa.

Asiaankuuluvia huomioita voivat olla:

• POI-mittaus
• Sisäisen syöttölaitteen mittaus
• Generation contribution
• BESS lataus ja purkaminen
• Priority loads
• Verkkoon yhdistetty vs. saareketiedot
• Transition records
• Jännite- ja taajuusohjeiden koordinointi useiden verkon muodostavien resurssien, synkronisten koneiden ja laitossäätimien välillä
• PCS:n, PPC:n, EMS:n ja suojajärjestelmien välinen koordinointi

Jos käytössä on useita ruudukon muodostavia resursseja, muita suunnitteluongelmia voivat olla:

• Droop tai muut vallanjakostrategiat
• Synkronointi
• Nykyinen limiting
• Reference coordination
• Mode transition
• Suojauksen koordinointi

9.3 Palvelinkeskukset

Tietokeskussovellukset voivat sisältää:

• Nopeat kuormituksen muutokset
• UPS and BESS interaction
• IT ja jäähdytyskuormien erotus
• Verkko ja mittarin takaa virtaavat
• Varmuuskopiointi
• POI demand
• EMS-, laitosten BMS- ja DCIM-integraatio
• Akun BMS-tiedot tarvittaessa

Tässä osiossa:

• Battery BMS tarkoittaa akunhallintajärjestelmää
• Kiinteistön tai rakennuksen BMS tarkoittaa kiinteistönhallintajärjestelmää

Tässä yhteydessä BESS voi tukea jatkuvuutta, kysynnän hallintaa tai verkkovuorovaikutusta.

Tietokeskusjärjestelmän suunnittelussa on kuitenkin erotettava:

• UPS-energiaa
• BESS energy
• IT kuormitus
• Jäähdytyskuorma
• Apukulutus
• Grid-facing net power

10. Yleiset BESS-integraatioriskit

Yleisiä projektin riskejä ovat:

1. PCS-tietojen käsittely itsenäisenä selvitystietona ilman vahvistusta
2. DC-, PCS AC- ja POI-mittausrajojen sekoittaminen
3. Apukulutus huomioimatta
4. Käänteinen tuonti/vienti tai lataus/purkaussuunta
5. Väärän TT-suhteen tai skaalauskertoimen käyttäminen
6. Epäjohdonmukaisten aikaleimojen käyttö mittarissa, PCS:ssä ja SCADAssa
7. Jokaisen parametrin totuuden lähteen dokumentoiminen epäonnistui
8. Käyttötietojen käyttö nopean suorituskyvyn todisteena
9. Bruttoenergian sekoittaminen nettoenergiaan
10. Eri yksiköiden käyttäminen eri laitteissa
11. Tietojen häviäminen viestintäkatkon aikana
12. Rekisterikarttojen vaihtaminen laiteohjelmistopäivitysten jälkeen
13. Olettaen, että Modbus-tuki takaa EMS-yhteensopivuuden
14. Hämmentävä mittarin virkistystaajuus dynaamisen testinäytteenottotaajuuden kanssa
15. BMS-estimaattien käsitteleminen automaattisesti riippumattomia mittauksia vastaavina
16. Jätetään muuntajan ja kaapelin häviöt pois suorituskykylaskelmista
17. Yhden tehokkuusarvon käyttäminen ilman laskentarajaa
18. Verkkokoodin ja sopimusvaatimusten vahvistaminen epäonnistui
19. Olettaen, että jokainen energiamittari pystyy tallentamaan verkon muodostusdynamiikan
20. Mittari–yhdyskäytävä–EMS–PCS-pilottitarkistus epäonnistui

11. BESS Metering Architecture Checklist

Arkkitehtuuri tulee määrittää ennen mittarin valintaa.

12. Kuinka YTL voi tukea mittarin alustavaa arviointia

Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd. (YTL) voi tukea valittujen AC- ja DC-energiamittareiden, CT-käyttöisten mittareiden, DIN-kiskomittarit , paneelimittarit ja tietoliikennekäyttöiset mittaustuotteet BESS-, C&I-, mikroverkko- ja sähkönjakelusovelluksia varten.

Valitusta mallista ja projektivaatimuksista riippuen YTL voi tukea:

• Ensimmäinen mittari-mallin valinta
• Jännite and current-range review
• Alustava tekninen keskustelu asiakkaan ehdottamista AC- ja DC-mittauspisteistä ja suunnitelluista rajoista
• Tarkastele asiakkaan ehdottamia CT-suhteita, shunttituloja tai yhteensopivia anturijärjestelyjä
• Tuonti/vienti ja lataus/purkaussuunnan tarkistus
• RS485- ja Modbus-vaihtoehdon vahvistus
• Rekisteröintikartta, yksikkö, skaalaus ja tietomuotojen tarkistus
• Näytetestauksen tuki
• Ehdotetun mittarin ja yhdyskäytävän tai mittarin ja EMS:n välisen datarajapinnan tarkistus
• Asiakkaan ehdottamien mittauspisteiden tekninen alustava tarkastus

Tuotteen ominaisuudet vaihtelevat mittarin mallin, laitteiston, laiteohjelmiston, virrantunnistusjärjestelyn, mittausvälin, tiedonsiirtorajapinnan, rekisterikarttaversion ja sertifiointialueen mukaan.

Viestintätoiminnot, mittausvälit, tarkkuus, sertifioinnin laajuus ja alustan yhteensopivuus on vahvistettava valitulle mallille ja projektin vaatimuksille.

YTL ei määrittele projektin POI-, PCC-, POM-, tulomittausrajaa, asutusrajaa, totuuden lähdehierarkiaa tai dynaamisen suorituskyvyn testaussuunnitelmaa.

YTL ei tarjoa ruudukon muodostavia PCS-ohjauksia, PPC-ohjausalgoritmeja, BESS-lähetysalustoja, suojauksen koordinointia, dynaamista järjestelmämallinnusta, grid-code-yhteensopivuuden hyväksyntää, nopeaa dynaamisen suorituskyvyn validointia tai oheispalvelun pätevyyttä ja markkinahyväksyntää.

Verkon muodostamisen ohjaus, laitostason koordinointi, suojauksen suunnittelu, dynaaminen mallintaminen, suorituskyvyn testaus ja grid-code-yhteensopivuus ovat edelleen PCS-toimittajan, laitos-ohjaimen toimittajan, suojausinsinöörin, järjestelmäintegraattorin, konsultin, laitoksen ja muiden projektin sidosryhmien vastuulla.

YTL tukee kenttätason sähkömittaus- ja tiedonantokerrosta.

13. Usein kysytyt kysymykset

Mikä on tärkein ero ruudukkoa seuraavan ja ruudukon muodostavan BESSin välillä?

Verkkoa seuraava BESS synkronoituu normaalisti olemassa olevaan verkkojännite- ja taajuusreferenssiin. Verkon muodostava BESS voi muodostaa tai tukea jännite- ja taajuusviittauksia PCS- ja ohjausarkkitehtuurinsa kautta.

Sisältääkö ruudukon muodostaminen automaattisesti mustakäynnistyksen, saarekkeellisen ja inertiamäisen vasteen?

Ei. Nämä toiminnot tulee määritellä, mallintaa ja testata erikseen. Niiden saatavuus riippuu PCS-suunnittelusta, akun energiasta, suojajärjestelmästä, laitoksen ohjauksista ja projektin vaatimuksista.

Muodostaako energiamittari BESS-verkon?

Ei. Verkon muodostus on toteutettu PCS:llä, invertteriohjauksilla ja laitostason ohjausarkkitehtuurilla. Mittari mittaa ja tulostaa sähkötietoja.

Mitkä ovat BESS-mittausten yleiset rajat?

Yhteisiä rajoja ovat akun DC-puoli, PCS-vaihtovirtapuoli, apukuormituspiirit ja liitäntäpiste. Suuremmat tai hybridiprojektit voivat vaatia lisämuuntajan, syöttölaitteen, keräinjärjestelmän tai tulonmittauksen rajoja.

Ovatko POI, PCC, POM ja tulonmittauspisteet aina samat?

Ei. Ne voivat olla yhteneväisiä joissakin projekteissa, mutta niiden ei pidä olettaa olevan identtisiä, ellei hankedokumenteissa ole niitä tällä tavalla määritelty.

Ovatko PCS-tiedot samat kuin riippumattoman mittarin tiedot?

Ei välttämättä. PCS-tiedot voivat perustua säätimen sisäisiin mittauksiin ja laskelmiin. Ulkoiset energiamittarit voivat antaa itsenäisiä arvoja määritellyllä sähkörajalla.

Miksi lisäkulutusta pitäisi mitata?

Apukuormat pienentävät BESS-bruttotuotannon ja nettoviedyn energian välistä eroa. Erillinen mittaus auttaa määrittämään kasvien nettotehokkuuden.

Mitä POI:ssa pitäisi mitata?

Projektista riippuen relevantteja arvoja voivat olla tuonti/vientienergia, pätöteho, loisteho, jännite, taajuus, tehokerroin ja verkkovaihto.

Voiko tavallinen energiamittari varmistaa verkon muodostavan suorituskyvyn?

Vakioenergiamittari voi tukea toiminnallista seurantaa ja kumulatiivista energian mittausta. Suurinopeuksinen verkon muodostava suorituskyvyn testaus vaatii yleensä erikoislaitteita ja projektikohtaisen testaussuunnitelman.

Miksi ajan synkronointi on tärkeää?

Eri laitteet voivat tallentaa saman vastauksen eri aikoina kellon poikkeaman, kyselyn, puskuroinnin tai tiedonsiirtoviiveen vuoksi. Aikakohdistus on välttämätöntä luotettavan tapahtuman rekonstruoinnin kannalta.

Miten BESSin edestakaisen matkan hyötysuhde tulisi laskea?

Laskennassa on määriteltävä alku- ja loppumittausrajat ja selvitettävä, sisällytetäänkö PCS-häviöt, muuntajahäviöt ja apukulutus.

Voiko Modbus-energiamittari integroida BESS EMS:n kanssa?

Mahdollisesti. Integrointi riippuu fyysisestä rajapinnasta, protokollan toteutuksesta, rekisterikartasta, skaalauksesta, virkistystaajuudesta ja EMS-arkkitehtuurista.

14. Johtopäätös

Verkonmuodostuskyky muuttaa BESS:n ohjausroolia, mutta se ei poista strukturoidun sähkömittauksen tarvetta.

Luotettavan BESS-tietoarkkitehtuurin tulisi erottaa selvästi:

• Akun DC-mittaus
• PCS AC mittaus
• Apukuormituksen mittaus
• POI-mittaus
• Akun BMS-tila data
• PCS-ohjaustiedot
• PPC-komennot
• EMS- ja SCADA-aggregointi
• Nopeat testaustiedot

Keskeinen suunnitteluperiaate on:

Jokaisella parametrilla tulee olla selkeästi määritelty mittausraja, totuuden lähde, aikaleima, suuntasopimus ja käyttötarkoitus.

Vakioenergiamittarit tukevat toiminnallista mittauskerrosta. Ne täydentävät edelleen akun BMS-tietoja, PCS-ohjaimia, suojajärjestelmiä ja dynaamisen suorituskyvyn erikoislaitteita.

Verkon muodostavissa BESS-projekteissa tarkat tiedot eivät riipu yhdestä laitteesta, vaan mittausrajojen, viestintäjärjestelmien ja laitoksen ohjausarkkitehtuurin välisestä johdonmukaisesta koordinoinnista.

Viitteet

1. Kansallinen uusiutuvan energian laboratorio, Johdatus verkkoa muodostaviin invertteriin: avain sähköverkkomme muuttamiseen , 2024.
2. Energiajärjestelmien integraatioryhmä, Verkonmuodostustekniikka energiajärjestelmien integroinnissa , 2022.
3. Energiajärjestelmien integraatioryhmä, Verkon muodostavien resurssien suorituskyvyn testaus: Testausmenetelmät ja suorituskykymittarit verkon muodostavien resurssien jännitelähteiden käyttäytymisen arvioimiseksi , 2025.
4. North American Electric Reliability Corporation, BPS-kytkettyjen akkuenergian varastointijärjestelmien ja hybridivoimaloiden suorituskyky, mallintaminen ja simulaatiot , 2023.
5. Kansallinen uusiutuvan energian laboratorio ja projektikumppanit, Microgrid Black Start -haasteet: Verkkoa muodostavien invertterien rooli , 2025.