储能和太阳能管理系统 (EMS) 以及 EMS 改造的增长趋势-中国储能网
2024 06/12 09:00:02
来源:CLEANdata

储能和太阳能管理系统 (EMS) 以及 EMS 改造的增长趋势

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作者:Fractal EMS

  中国储能网讯:能源管理系统 (EMS) 是项目的操作系统,它是负责控制(充电和放电)、优化(收益和健康)和安全(电气和消防)的软件。EMS 协调逆变器、BMS、断路器和消防系统。但是如果它不能正常工作会发生什么?

  由于经济和运营问题,业界有升级或改造EMS的趋势。改造 EMS 是一个重大决定,正确规划改造顺序非常重要。Fractal EMS 首席执行官 Daniel Crotzer 表示:“我们大约 20% 的交易活动来自改造。”

BMS 与 EMS:有什么区别?

  电池管理系统 (BMS) 经常与 EMS 混淆。BMS 是一个简单的系统,可以完成两件事:1) 将电池置于在线/离线状态 2) 确保电池安全。启动BESS时,EMS会请求BMS将电池上线(建立直流母线)。如果BMS感知到它是安全的,那么它就会执行命令。运行时,如果 BMS 感测到参数超出范围,则会请求 EMS 降低功率(如果参数违反故障阈值,则 BMS 将打开电池簇接触器)。注意:Fractal 也在对存在网络安全问题的项目进行 BMS 改造。

  与太阳能 SCADA 相比,BESS EMS 的难度要大得多。一些业主经过一番艰苦的努力才发现了这一点。与成本相比,EMS 承担的责任过大。对于超过 100 MWh 的项目,以下是两个成本指标:

资本支出

  对于以下范围,EMS 的成本应低于项目资本支出的 1%:控制设备和控制代码

  RTAC(实时自动控制器) 和编程

  网络安全设备和配置

  网络设备和设置

  HMI/历史服务器和软件(包括报告)

运营支出

  EMS 年度软件许可证成本应低于年收入的 1%(收入优化成本也应低于收入的 1%)

改造的原因

  EMS 性能不佳或无法工作。这可能是由于电池集装箱之间的不一致的 SOC、无法读取和/或诊断设备故障代码、无法远程清除设备故障代码、无法克服 OEM 本地控制器问题(如果适用)、无法弥补 BMS 缺陷所致(功率限制、SOC 阈值、火灾报警问题等)。对于商用电池来说,性能不佳意味着收入减少。对于合同资产来说,表现不佳等同于违约金。

  集成商已经超出了违约金限额(并且可能已经减少了支持)。

  无法满足辅助服务的资格要求,例如快速频率响应。

  直流耦合光伏+储能性能较差。

  网络安全问题也可能引发改造的需要。这可能是由于未能满足 NERC CIP、NIST 800 和 ISO 27001 的建议。该项目许多需要现场控制和服务器(即无云命令)。该项目可能面临 CIFIUS 的要求(特别是如果计算机板和代码来自外国)。最后,由于外国 BMS/EMS,或者提供商外包或离岸软件开发,网络风险担忧(项目业主、政府和项目融资)大幅上升。

  缺乏 HMI/UI 经验、历史记录、分析或报告。

  缺乏消防系统集成(一些 EMS 提供与 FACP 类似的功能)。

  BESS EMS 无法与所有者 SCADA 或 EMS 正确集成。

  客户服务差或将技术支持外包给国外。

  通用资产群组的控制:随着业主积累多个项目,他们意识到通用EMS系统是首选。

  EMS 公司破产或不再支持 EMS。

  相对于其功能而言,EMS 价格昂贵。

改造流程和时间表

  以下是执行改造的步骤和时间表的高级摘要。

  研究现有项目(1-2 周):设备和网络拓扑、项目文档、深入研究现有问题、项目范围和所需的控制模式

  提供新EMS 60%图纸集(2-3周)

  EMS设备采购及发货(4-12周)

  拆除旧EMS设备(1-2天)

  安装 Fractal EMS 设备(2-3 天)

  Fractal EMS 集成、开发和测试(4 周)

  调试和基本完成(2周)

改造 EMS 的决定通常取决于以下主题:

  EMS 订阅费用昂贵(超过年收入的 1%)。

  EMS 导致停机(EMS 可用性低于 99% 是有害的)。

  EMS 存在网络安全问题或未解决外国设备风险(例如,通过 BMS 或网络进行的网络攻击)。

  EMS 允许所有者整合其运营团队的软件,同时保留选择不同设备项目进行项目的能力。

【责任编辑:孟瑾】