Od sledování sítě k vytváření sítě BESS: Jak se mění hranice měření a požadavky na data EMS

Úvod: BESS Stává se víc než jen aktivum, které mění energii

Systémy pro ukládání energie z baterií byly tradičně hodnoceny v souvislosti s funkcemi, jako jsou špičkové holení, solární vlastní spotřeba, časový posun, záložní napájení a energetická arbitráž.

Jak projekty úložiště přebírají širší role podpory gridu, mění se otázka návrhu systému.

Nyní lze očekávat, že BESS bude podporovat:

• Řízení aktivního výkonu
• Podpora jalového výkonu
• Regulace napětí
• Funkce související s frekvencí
• Rychlá odezva napájení
• Slabý provoz sítě
• Ostrovní nebo mikrosíťový provoz
• Strategie černého startu, pokud jsou specifikovány
• Síťové služby na úrovni závodu

Tyto funkce zvyšují důležitost hranic měření, vlastnictví dat, časového sladění, ověřování a systémové odpovědnosti.

Řízení formování mřížky mění to, co se od BESS očekává, ale neeliminuje potřebu jasného, ​​nezávislého a časově uspořádaného elektrického měření.

Přechod od operace sledování sítě k operaci vytváření sítě nemusí nutně přemístit hranice fyzického měření. Mění účel těchto hranic a zvyšuje požadavky na rozlišení dat, časové zarovnání, validaci a definici zdroje pravdy.

Ústřední otázka projektu zní:

Když se BESS stane aktivním aktivem podpory sítě, jaké elektrické hodnoty by se měly měřit na hranicích baterie, PCS, pomocného zatížení a bodu propojení?

1. Sledování a vytváření mřížky: Co se vlastně mění?

Systémy sledování a vytváření sítě se liší především tím, jak systém přeměny energie interaguje s okolní elektrickou sítí.

Operace sledování sítě

Síťový PCS nebo střídač obvykle:

• Synchronizuje se s existujícím průběhem síťového napětí
• Používá externí systém jako referenční napětí a frekvenci
• Vstřikuje nebo absorbuje činný a jalový výkon podle řídicích příkazů
• Pro normální provoz závisí na dostatečně stabilní externí referenční síti

Operace formování mřížky

Síťový PCS nebo střídač mohou být navrženy tak, aby:

• Vytvořte nebo podpořte referenční napětí
• Vytvořte nebo podpořte referenční frekvenci
• Pracujte v podmínkách slabé sítě
• Podpora provozu ostrovního systému
• Přispějte k rychlé napěťové nebo frekvenční odezvě
• Koordinujte s ovládáním na úrovni závodu nebo mikrosítě
• Podporujte funkce černého startu nebo obnovení tam, kde je to uvedeno

Měřič energie nevytváří schopnost vytvářet mřížku.

Chování při vytváření sítě je implementováno PCS, ovládáním invertoru a architekturou řízení na úrovni závodu – nikoli elektroměrem.

Elektroměr poskytuje elektrická měření a datové výstupy. Neprovádí řídicí algoritmy, logiku ochrany ani koordinaci na úrovni závodu, které vytvářejí chování při vytváření sítě.

Grid-forming není jediný univerzální balíček funkcí.

Provoz ve slabé síti, ostrovní provoz, možnost černého startu, procházení chyb, rychlá frekvenční odezva, odezva podobná setrvačnosti a napěťová podpora na úrovni závodu by měly být specifikovány, modelovány a testovány samostatně, kde je to požadováno.

U produktu popsaného jako grid-forming by se nemělo automaticky předpokládat, že poskytuje každou z těchto schopností. Použitelné funkce závisí na návrhu PCS, konfiguraci řízení, dostupné energii baterie, architektuře závodu, systému ochrany a požadavcích projektu.

2. Proč je monitorování pouze v kWh nedostatečné

Základní monitorování úložiště se může zaměřit na:

• Nabijte energii
• Vybít energii
• Denní energetická propustnost
• Počet cyklů
• Stav nabití
• Zdravotní stav

Tyto hodnoty zůstávají důležité, ale nestačí k popisu BESS vykonávajícího aktivní funkce podpory sítě.

Další údaje mohou zahrnovat:

• Aktivní výkon
• Jalový výkon
• Napětí
• Aktuální
• Frekvence
• Účiník
• Směr importu a exportu
• Směr nabíjení a vybíjení
• Nájezdové chování
• Načasování odezvy
• Síťová výměna bodů propojení
• Pomocná spotřeba
• Stav jističe nebo připojení, pokud je k dispozici
• Stav zařízení a komunikace

Požadované parametry, intervaly záznamu a metody ověřování závisí na:

• Případ použití projektu
• Použitelné požadavky na mřížku
• Poskytovaná služba
• Smlouva
• Architektura řízení závodu
• Metoda testování výkonu

Ne každý elektroměr je určen k zaznamenávání vysokorychlostního dynamického chování.

Standardní měřič energie může podporovat hodnoty v ustáleném stavu, intervalová data a kumulativní energii, zatímco ověřování výkonu při vytváření sítě může vyžadovat vyhrazené vysokorychlostní zařízení.

3. Čtyři společné hranice měření BESS

Nejdůležitějším rozhodnutím o měření v projektu BESS není jen to, který měřič vybrat. Tam probíhá měření.

Tyto čtyři hranice jsou spíše běžnými referenčními body než univerzální architekturou. Projekty s více bloky, hybridy nebo projekty v užitkovém měřítku mohou vyžadovat další hranice transformátoru, napáječe, kolektorového systému, stanice-servisu nebo měření příjmů.

3.1 Hranice stejnosměrného proudu baterie

Hranice stejnosměrného proudu baterie může být použita k pozorování:

• DC napětí
• stejnosměrný proud
• Napájení ze strany baterie
• Nabijte energii
• Vybít energii
• Je-li to možné, příspěvek stojanu nebo řetězce
• Směr toku stejnosměrného proudu
• Propustnost energie na straně baterie

Tato hranice pomáhá popsat, co se děje na straně baterie před ztrátami konverze PCS a následnou přídavnou spotřebou.

Data systému správy baterií mohou také zahrnovat:

• Stav nabití
• Zdravotní stav
• Napětí článku
• Teplota
• Stav alarmu
• Dostupnost
• Stav ochrany

SOC a SOH jsou však odhady nebo hodnoty stavu baterie. Nejsou ekvivalentní nezávislému měření energie.

BMS baterie zůstává primárním zdrojem informací o stavu baterie a bezpečnosti, zatímco a Měřič stejnosměrné energie může poskytnout nezávislou vrstvu elektrického měření, pokud to projekt vyžaduje.

3.2 PCS AC Hranice

Hranici PCS AC lze použít k pozorování:

• PCS AC vstup nebo výstup
• Aktivní výkon
• Jalový výkon
• AC energie
• Provozní směr
• Napětí
• Aktuální
• Frekvence
• Účiník
• Srovnání na straně konverze

Tato hranice pomáhá projektovým týmům vyhodnotit, jak se stejnosměrná energie na straně baterie přeměňuje na střídavý elektrický výstup.

Může také podporovat srovnání mezi:

• Baterie DC napájení
• PCS AC napájení
• Interní hodnoty hlášené PCS
• Měřené hodnoty AC
• Energetické záznamy na úrovni závodu

Data ovladače PCS a data externích elektroměrů nemusí být totožná, protože mohou používat různé:

• Měřicí body
• Metody odběru vzorků
• Měřítko
• Časové základny
• Filtrování
• Interní výpočty
• Aktualizovat sazby

Interní hodnoty PCS by neměly být automaticky považovány za ekvivalentní nezávisle naměřeným hodnotám na definované elektrické hranici.

Architektura systému by měla definovat, který zdroj dat se použije pro řízení, monitorování, analýzu výkonu a případně fakturaci nebo vypořádání.

3.3 Hranice pomocného zatížení

BESS zahrnuje více než jen bateriové moduly a PCS.

Pomocná zatížení mohou zahrnovat:

• HVAC
• Chladicí systémy
• Pumpy
• Fanoušci
• Kontrolní výkon
• Požární bezpečnostní systémy
• Osvětlení
• Monitorovací systémy
• Komunikační zařízení
• Pomocné nebo staniční transformátory
• Stanice-servisní zatížení
• Kontejnerové nebo uzavírací systémy

Tato zatížení ovlivňují rozdíl mezi hrubým skladovacím výkonem a čistou exportovanou energií.

Hrubá energie vybití a čistá exportovaná energie nemusí být nutně stejné, protože pomocné zátěže spotřebovávají část výstupu.

Samostatné měření pomocného zatížení může pomoci kvantifikovat:

• Parazitní spotřeba
• Spotřeba v pohotovostním režimu
• Chladicí energie
• Energie řídicího systému
• Čistá účinnost zařízení
• Energie dostupná v místě propojení

Ztráty v hlavním zvyšovacím transformátoru a kolektorovém systému by měly být řešeny odděleně podle definované hranice výkonu.

Bez této hranice může projekt nadhodnocovat využitelný výkon nebo výkon celého skladovacího zařízení.

3.4 Hranice bodu propojení

Bod propojení neboli POI představuje hranici BESS nebo lokality směřující k mřížce.

Příslušná měření mohou zahrnovat:

• Dovoz energie do sítě
• Síťový export energie
• Čistý činný výkon
• Výměna jalového výkonu
• Napětí
• Frekvence
• Účiník
• Poptávka
• Nájezdové chování
• Síťová výměna stránek
• Stav jističe nebo připojení, pokud je k dispozici

Bod zájmu může také sloužit jako:

• Měřicí bod orientovaný na užitnou plochu
• Smluvní dodací hranice
• Případná fakturační nebo zúčtovací hranice
• Hranice ověřování výkonu
• Hranice hodnocení kódu sítě

Body POI, PCC, POM, místo smluvního dodání, bod měření příjmů a bod měření výkonu podle kódu sítě se mohou v některých projektech shodovat, ale nemělo by se u nich předpokládat, že jsou totožné, pokud je projektové dokumenty takto nedefinují.

Měřič POI ukazuje čistou elektrickou výměnu se sítí.

Sama o sobě nevysvětluje, jak byl tento výsledek vytvořen uvnitř rostliny.

Stejná hodnota exportu POI může být například výsledkem:

• Vybití baterie
• generace FV
• Snížené zatížení webu
• Generování zálohy
• Kombinace několika zdrojů

K vysvětlení zdroje čisté výměny jsou zapotřebí interní měření.

4. Data PCS, data elektroměru a data POI nejsou stejná

Projekt BESS často kombinuje data z několika zařízení a systémů.

Spolehlivá architektura BESS identifikuje, který systém je zdrojem pravdy pro každý parametr.

Například:

• SOC může pocházet z baterie BMS
• Provozní režim PCS může pocházet z ovladače PCS
• Import a export mřížky může pocházet z měřiče POI
• Pomocná spotřeba may come from a dedicated meter
• Příkazy rostlin mohou pocházet z PPC
• Agregovaná provozní data mohou být prezentována pomocí SCADA nebo EMS

Projekt by měl dokumentovat:

• Zdroj dat
• Bod měření
• Zamýšlené použití
• Jednotka
• Měřítko
• Směrová konvence
• Rychlost aktualizace
• Zdroj časového razítka
• Stav platnosti
• Registrovat mapu nebo verzi firmwaru

5. Jaká data by měly EMS a SCADA shromažďovat?

Platformy EMS a SCADA by měly shromažďovat data podle provozního účelu projektu.

5.1 Provozní energetické údaje

Provozní energetické údaje mohou zahrnovat:

• Dovoz energie
• Export energie
• Nabijte energii
• Vybít energii
• Aktivní výkon
• Jalový výkon
• Maximální poptávka
• Pomocná spotřeba
• Denní a kumulativní energie
• Směr toku energie

5.2 Data rozhraní mřížky

Data rozhraní mřížky mohou zahrnovat:

• Napětí POI
• Frekvence
• Výměna činné energie
• Výměna jalového výkonu
• Účiník
• Směr importu a exportu
• Poptávka
• Stav jističe, pokud je k dispozici
• Stav připojení, pokud je k dispozici

5.3 Údaje o stavu majetku

Údaje o stavu aktiv mohou zahrnovat:

• Provozní režim PCS
• Režim sledování mřížky nebo režim vytváření mřížky je vystaven řídicím systémem
• Stav baterie BMS
• SOC
• SOH
• Stav alarmu
• Dostupnost
• Tepelný stav
• Stav ochrany
• Stav údržby

5.4 Kontext kvality dat

Každý záznam může také vyžadovat kontextové informace, jako jsou:

• Časové razítko
• Identifikátor zařízení
• Identifikátor měřicího bodu
• Jednotka
• Měřítko factor
• Směrová konvence
• Původ dat
• Stav platnosti
• Stav chybějících dat
• Stav komunikace
• Verze firmwaru
• Registrovat verzi mapy
• Priorita zdroje dat

Tento kontext je nezbytný, když EMS kombinuje data z měřidel, PCS kontrolérů, bateriových BMS zařízení, PPC systémů a ochranných zařízení.

6. Provozní monitorování není totéž jako dynamické testování výkonnosti

Standardní měření EMS a testování výkonu při vytváření sítě slouží různým účelům.

Může podporovat standardní měření EMS

• Aktivní výkon v ustáleném stavu
• Ustálený jalový výkon
• Napětí
• Aktuální
• Frekvence
• Účiník
• Intervalové hodnoty výkonu
• Kumulativní energie
• Sledování importu a exportu
• Rutinní sběr dat EMS

Může vyžadovat testování výkonu při vytváření mřížky

• Data tvaru vlny nebo události s vysokým rozlišením při vzorkovacích frekvencích definovaných příslušným testovacím plánem
• Napětí-step and phase-jump response
• Frekvence-step or frequency-disturbance response
• Chování při procházení chyb a omezování proudu
• Hodnocení stability řídicí smyčky a pevnosti systému
• Posouzení vysokofrekvenční, setrvačnosti nebo setrvačnosti, je-li specifikováno
• Sekvence černého startu tam, kde je tato schopnost vyžadována
• Záznamy přechodu připojeného k síti na ostrov
• Harmonická, přechodová a poruchová analýza
• Koordinace systému ochrany a evidence sledu událostí

Tyto funkce mohou vyžadovat:

• Analyzátory kvality elektrické energie
• Poruchové záznamníky
• Ochranná relé a záznamy událostí
• Oscilografie
• vysokorychlostní protokoly PCS
• Specializované testovací zařízení
• Inženýrské simulační modely

Požadované nástroje, vzorkovací frekvence, testovací podmínky a akceptační metriky by měly být definovány provozovatelem sítě, specifikací testu, dohodou o propojení nebo plánem testování projektu.

Standardní měření EMS a vysokorychlostní testování výkonu při vytváření sítě se doplňují, nelze je zaměňovat.

Běžný měřič energie by neměl být prezentován jako náhrada za specializované zařízení pro dynamické testování výkonu.

7. Synchronizace času a zarovnání dat

Časové zarovnání se stává kritickým, když několik systémů zaznamená stejnou událost.

Projekt může používat:

• Vnitřní časová razítka měřiče
• Časová razítka ovladače PCS
• Časová razítka BMS baterie
• Časová razítka brány
• Časová razítka EMS
• SCADA časová razítka
• Časy událostí ochranného relé
• Centrální čas závodu

Tato časová razítka se mohou lišit z důvodu:

• Zpoždění hlasování
• Komunikační latence
• Posun hodin
• Načasování obnovení registrace
• Ukládání dat do vyrovnávací paměti
• Zpracování brány
• Různá časová pásma
• Různé zdroje synchronizace

Typický problém může vypadat takto:

• PCS hlásí odpověď začínající ve 14:00:02
• Měřič POI zaznamená odpovídající změnu výkonu ve 14:00:04
• SCADA zobrazuje událost ve 14:00:06

Projekt musí určit, zda je rozdíl způsoben:

• Skutečná odezva systému
• Místo měření
• Čas obnovení měřiče
• Zpoždění komunikace
• Časové razítko assignment
• Zpracování dat

Relevantní designové položky mohou zahrnovat:

• NTP
• PTP v případě potřeby
• Zdroje času založené na GPS, pokud jsou použitelné
• Centrální SCADA hodiny
• Synchronizace hodin měřiče
• Maximální povolený posun hodin
• Požadavky na sekvenci událostí
• Obnova chybějících dat
• Zpožděné zpracování záznamu

Požadovaná časová přesnost by měla být definována projektem, požadavkem na rozvodnou síť, typem služby a zkušební metodou.

Žádný jediný požadavek na časovou přesnost se nevztahuje na každý projekt BESS.

8. Jak vypočítat energetický výkon BESS bez smíšení hranic

Výkon BESS závisí na zvolené hranici výpočtu.

Typická energetická cesta je:

DC vybíjení baterie → AC výstup PCS → ztráty transformátoru a kabelů → pomocná spotřeba → čistý export POI

Nejsou to zaměnitelné hodnoty.

Hranice DC baterie

Tuto hranici lze použít k výpočtu energetické propustnosti na straně baterie.

PCS AC Hranice

Tato hranice může být použita k vyhodnocení konverzního výstupu před ztrátami navazujících zařízení.

Pomocná hranice

Tato hranice kvantifikuje spotřebu služeb stanice.

Hranice POI

Tato hranice ukazuje čisté množství dodané nebo odebrané ze sítě.

Efektivita zpáteční cesty musí proto stanovit hranici měření.

Možné definice mohou zahrnovat:

• Stejnosměrná efektivita zpětného chodu při definované hranici mezi baterií nebo PCS DC
• AC zpáteční účinnost na AC svorkách PCS
• Efektivita zpáteční cesty mezi body POI
• Hrubá účinnost zařízení
• Čistá účinnost zařízení including defined auxiliary consumption

Jedno procento bez definované hranice může být zavádějící.

Například:

• Účinnost na úrovni baterie může vyloučit ztráty PCS
• Účinnost na úrovni PCS může vyloučit ztráty transformátoru
• Účinnost na úrovni POI může zahrnovat pomocnou spotřebu
• Účinnost na úrovni lokality může být ovlivněna také fotovoltaickou elektrárnou, místním zatížením nebo jinými aktivy

Projektové zprávy by měly identifikovat:

• Počáteční hranice
• Koncová hranice
• Dovoz nebo nabíjení energie
• Export nebo vybití energie
• Léčba pomocnou zátěží
• Léčba ztráty transformátoru
• Datový interval
• Směrová konvence
• Zpracování chybějících dat

9. Grid-Forming BESS v C&I, Microgrid a aplikacích datových center

9.1 Stránky C&I

Úložiště C&I může podporovat:

• Snížení špičkové poptávky
• Záložní napájení
• Vlastní spotřeba FVE
• Energetická arbitráž
• Podpora kvality napájení
• Služby podpory sítě tam, kde jsou povoleny

Příslušná měření mohou zahrnovat:

• Import a export stránek
• BESS nabíjení a vybíjení
• Pomocná spotřeba
• Poptávka po výrobní zátěži
• Síťová výměna POI
• Činný a jalový výkon PCS

9.2 Mikromřížky

Mikrosítě mohou fungovat jak v režimu připojení k síti, tak v ostrovním režimu.

Relevantní úvahy mohou zahrnovat:

• Měření POI
• Měření vnitřního podavače
• Generační příspěvek
• BESS nabíjení a vybíjení
• Přednostní zatížení
• Data připojená k síti versus ostrovní data
• Přechodové záznamy
• Koordinace napěťových a frekvenčních referencí mezi více zdroji tvořícími síť, synchronními stroji a řídicími jednotkami závodu
• Koordinace mezi PCS, PPC, EMS a ochrannými systémy

Pokud je přítomno několik zdrojů tvořících mřížku, mohou další konstrukční problémy zahrnovat:

• Droop nebo jiné strategie sdílení moci
• Synchronizace
• Aktuální limiting
• Referenční koordinace
• Přechod režimu
• Koordinace ochrany

9.3 datová centra

Aplikace datových center mohou zahrnovat:

• Rychlé změny zatížení
• Interakce UPS a BESS
• IT a oddělení chladicí zátěže
• Síť a proudy za elektroměrem
• Generování zálohy
• Poptávka POI
• Integrace EMS, facility BMS a DCIM
• Údaje o baterii-BMS, pokud jsou použitelné

V této sekci:

• Battery BMS znamená Battery Management System
• Facility nebo building BMS znamená Building Management System

V této souvislosti může BESS podporovat kontinuitu, řízení poptávky nebo interakci se sítí.

Návrh systému datového centra však musí stále rozlišovat:

• energie UPS
• BESS energie
• zatížení IT
• Chladicí zátěž
• Pomocná spotřeba
• Síťový výkon směřující k síti

10. Společná integrační rizika BESS

Mezi běžná rizika projektu patří:

1. Zacházení s údaji PCS jako s nezávislými údaji o vypořádání bez potvrzení
2. Směšování mezí DC, PCS AC a POI
3. Ignorování pomocné spotřeby
4. Obrácení směru importu/exportu nebo nabíjení/vybíjení
5. Použití nesprávného poměru CT nebo faktoru měřítka
6. Používání nekonzistentních časových razítek napříč měřičem, PCS a SCADA
7. Neschopnost zdokumentovat zdroj pravdy pro každý parametr
8. Použití provozních dat jako důkazu vysokorychlostního výkonu
9. Míchání hrubé energie s čistou energií
10. Použití různých jednotek napříč zařízeními
11. Ztráta dat při přerušení komunikace
12. Změna registračních map po aktualizacích firmwaru
13. Za předpokladu, že podpora Modbus zaručuje kompatibilitu EMS
14. Matoucí obnovovací frekvence měřiče se vzorkovací frekvencí dynamického testu
15. Zacházení s odhady BMS jako s automatickým ekvivalentem nezávislého měření
16. Vynechání ztrát transformátorů a kabelů z výpočtů výkonu
17. Použití jedné hodnoty účinnosti bez definování hranice výpočtu
18. Nepotvrzení kódu sítě a smluvních požadavků
19. Za předpokladu, že každý elektroměr dokáže zachytit dynamiku tvorby sítě
20. Neúspěšné dokončení pilotního ověření měřiče–brány–EMS–PCS

11. Kontrolní seznam BESS Metering Architecture

Architektura by měla být definována před výběrem měřiče.

12. Jak může YTL podporovat počáteční vyhodnocení měřiče

Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd. (YTL) může podporovat počáteční vyhodnocení vybraných měřičů střídavého a stejnosměrného proudu, měřičů provozovaných CT, Měřiče na DIN lištu , panelové měřiče a produkty pro měření s možností komunikace pro aplikace BESS, C&I, mikrosítě a aplikace pro distribuci energie.

V závislosti na vybraném modelu a požadavcích projektu může YTL podporovat:

• Počáteční výběr modelu měřiče
• Napětí and current-range review
• Počáteční technická diskuse o zákazníkem navržených střídavých a stejnosměrných měřicích bodech a zamýšlených hranicích
• Přezkoumání zákazníkem navržených poměrů CT, bočníkových vstupů nebo kompatibilních uspořádání snímačů
• Kontrola směru importu/exportu a nabíjení/vybíjení
• Potvrzení možnosti RS485 a Modbus
• Registrovat-mapa, jednotka, měřítko a datový formát recenze
• Podpora vzorového testování
• Přezkoumání navrhovaného datového rozhraní měřiče k bráně nebo měřiče k EMS
• Počáteční technická kontrola zákazníkem navržených měřicích bodů

Možnosti produktu se liší podle modelu měřiče, hardwaru, firmwaru, uspořádání snímání proudu, intervalu měření, komunikačního rozhraní, verze registrační mapy a rozsahu certifikace.

Komunikační funkce, intervaly měření, přesnost, rozsah certifikace a kompatibilita platformy musí být potvrzeny pro vybraný model a požadavky projektu.

YTL nedefinuje POI projektu, PCC, POM, hranici měření příjmů, hranici vypořádání, hierarchii zdroje pravdy ani plán testování dynamického výkonu.

YTL neposkytuje řízení PCS pro tvorbu sítě, řídicí algoritmy PPC, dispečerské platformy BESS, koordinaci ochrany, dynamické modelování systému, schvalování souladu s kódem sítě, vysokorychlostní ověřování dynamického výkonu nebo kvalifikaci doplňkových služeb a schválení trhu.

Řízení tvorby sítě, koordinace na úrovni závodu, návrh ochrany, dynamické modelování, testování výkonu a soulad s kódem sítě zůstávají odpovědností dodavatele PCS, poskytovatele řídicích jednotek závodu, inženýra ochrany, systémového integrátora, konzultanta, energetické společnosti a dalších zúčastněných stran projektu.

YTL podporuje vrstvu elektrického měření a výstupu dat na úrovni pole.

13. Často kladené otázky

Jaký je hlavní rozdíl mezi BESS sledujícím mřížku a tvořící mřížku?

BESS sledující síť se normálně synchronizuje s existující referenční sítí napětí a frekvence. BESS tvořící mřížku může vytvářet nebo podporovat napěťové a frekvenční reference prostřednictvím své PCS a řídicí architektury.

Zahrnuje formování sítě automaticky start z tmy, ostrovní provoz a reakci podobnou setrvačnosti?

Ne. Tyto funkce by měly být specifikovány, modelovány a testovány individuálně. Jejich dostupnost závisí na konstrukci PCS, energii baterie, ochranném systému, řízení závodu a požadavcích projektu.

Vytváří měřič energie BESS mřížku?

Ne. Chování při vytváření mřížky je implementováno PCS, ovládáním měniče a architekturou řízení na úrovni závodu. Elektroměr měří a vydává elektrická data.

Jaké jsou běžné hranice měření BESS?

Společné hranice zahrnují stejnosměrnou stranu baterie, střídavou stranu PCS, obvody pomocné zátěže a bod propojení. Větší nebo hybridní projekty mohou vyžadovat další hranice transformátoru, napáječe, kolektorového systému nebo měření příjmů.

Jsou body POI, PCC, POM a body měření příjmů vždy stejné?

Ne. V některých projektech se mohou shodovat, ale nemělo by se u nich předpokládat, že jsou totožné, pokud je tak projektové dokumenty nedefinují.

Jsou data PCS stejná jako data nezávislých měřičů?

Ne nutně. PCS data mohou být založena na interních měřeních a výpočtech regulátoru. Externí elektroměry mohou poskytovat nezávislé hodnoty na definované elektrické hranici.

Proč by se měla měřit pomocná spotřeba?

Pomocné zátěže snižují rozdíl mezi hrubým výkonem BESS a čistou exportovanou energií. Samostatné měření pomáhá kvantifikovat čistý výkon závodu.

Co by se mělo v POI měřit?

V závislosti na projektu mohou relevantní hodnoty zahrnovat import/export energie, činný výkon, jalový výkon, napětí, frekvenci, účiník a síťovou výměnu místa.

Může standardní měřič energie ověřit výkon při vytváření sítě?

Standardní elektroměr může podporovat provozní monitorování a kumulativní měření energie. Vysokorychlostní testování výkonu mřížky obvykle vyžaduje speciální vybavení a projektem definovaný testovací plán.

Proč je synchronizace času důležitá?

Různá zařízení mohou zaznamenat stejnou odezvu v různých časech kvůli časovému posunu, dotazování, ukládání do vyrovnávací paměti nebo komunikační latenci. Pro spolehlivou rekonstrukci události je nutné časové sladění.

Jak by se měla vypočítat efektivita zpáteční cesty BESS?

Výpočet musí definovat počáteční a koncové hranice měření a vysvětlit, zda jsou zahrnuty ztráty PCS, ztráty transformátoru a pomocná spotřeba.

Lze elektroměr Modbus integrovat s BESS EMS?

Potenciálně. Integrace závisí na fyzickém rozhraní, implementaci protokolu, mapě registrů, škálování, obnovovací frekvenci a architektuře EMS.

14. Závěr

Schopnost vytváření mřížky mění řídicí roli BESS, ale neodstraňuje potřebu strukturovaného elektrického měření.

Spolehlivá datová architektura BESS by měla jasně rozlišovat:

• Měření stejnosměrného proudu baterie
• Měření střídavého proudu PCS
• Měření pomocného zatížení
• Měření POI
• Stav baterie BMS data
• řídicí data PCS
• PPC příkazy
• EMS a SCADA agregace
• Vysokorychlostní testovací data

Hlavní princip designu je:

Každý parametr by měl mít jasně definovanou hranici měření, zdroj pravdy, časové razítko, směrovou konvenci a zamýšlené použití.

Standardní elektroměry podporují vrstvu provozního měření. Zůstávají doplňkem k datům BMS baterií, ovládacím prvkům PCS, ochranným systémům a speciálním dynamickým zařízením.

U projektů BESS tvořících mřížku nezávisí přesná data na jediném zařízení, ale na konzistentní koordinaci mezi hranicemi měření, komunikačními systémy a architekturou řízení závodu.

Reference

1. Národní laboratoř pro obnovitelnou energii, Úvod do střídačů pro formování sítě: klíč k transformaci naší energetické sítě , 2024.
2. Skupina pro integraci energetických systémů, Technologie tvorby mřížky v integraci energetických systémů , 2022.
3. Skupina pro integraci energetických systémů, Testování výkonnosti zdrojů pro tvorbu sítě: Testovací metody a metriky výkonnosti pro hodnocení chování zdroje napětí zdrojů pro vytváření sítě , 2025, $
4. North American Electric Reliability Corporation, Výkon, modelování a simulace bateriových systémů pro ukládání energie připojených k BPS a hybridních elektráren , 2023.
5. Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie a partneři projektu, Microgrid Black Start Challenges: Role grid forming invertorů , 2025, $