高安全级工商业储能EMS.docx

《高安全级工商业储能EMS.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高安全级工商业储能EMS.docx（16页珍藏版）》请在第壹文秘上搜索。

1、高安全级工商业储能EMS一、工商储能概述工商业储能相对容量较小，系统功能也相对简单。它对系统控制的要求低于储能电站，应用试活，适应工商业的各自应用模式。在EMS方面，工商业储能只需要设定充放电时间即可完成能量管理，功能性需求也低于储能电站，大都不需要接受电网调度，所以EMS系统功能较为基础，只需做好本地能量管理。支持储能系统电池均衡管理,保障操作安全；支持电秒级快速响应，实现储能子系统设备集成管理和集中调控。储能电站则需要接受电网调度，所以对EMS系统要求更高。除了基本的能量管理功能外，还需要具备为微电网系统提供电网调度接口及能量管理的功能；支持多种通信规约，具备标准电力调度接口：能够对能量搬

2、移、微电网、电力调频等应用场合的能量进行管理和监控;支持源、网、荷、储等多能互补系统监控。工商业储能行业的发展趋势已经明朗，众多企业纷纷采用“智能化+模块化”的设计理念。智能化，即基于数据采集、安全控制等功能的BMS和EMS,结合创新算法等一系列技术与传统电力电网、能源系统控制保护，形成智能管控方式。模块化，则是以能量模块为单位，进行软硬件独立设计，可根据不同应用场景自由搭配和灵活部署。高安全性，则需要通过EMS,配置本地高安全存储，故障预警，以及热管控措施，通过云平台+AI算法，实现高安全健康评估，达到高安全性指标，满足建筑物，园区高安全性要求。工商业储能市场的最大特点就是用户需求的多样化，

3、这要求我们在产品设计中注重多样化的适配性。同时，精细化管控已成为行业发展的必然趋势。与大型储能系统相比，工商业储能对精细化管控的策略和算法要求更高。在电力开放和多样化应用场景的需求下，软件和系统管控能力已成为工商业储能企业的核心竞争力。二、工商业储能EMSEMS全称是EnergyManagen1.Cn1.SyStem,能源管理系统。一方面宜接负责储能系统的控制策略，而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿命，从而决定储能的经济性：另一方面还监控系统运行中的故障异常，起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。高安全工商业储能EMS就是兼顾能量调度和储能安全的一套储能解决方案。1)EMS系统

4、架构EMS的架构主要包括以下四个层级：设备层，设备层主要储能电池柜、储能电池管理系统BMS、储能变流器PCS,辅控系统（空调、消防、温湿度计量）、智能电表等：通讯层：EMS与设备层进行通信主要以RJ45和RS485总线方式连接：主要的通信协议包含：modbus、IEC1.o4、IEC61850等;边缘层：本地数据安全存储，能源调度策略，储能安全预警，电池热失控管理，温度管理等；应用层：主要包括中间件、数据库、服务器，其中数据库系统负责数据处理和数据存储，记录实时数据和市要历史数据，并提供历史信息查询，表现形式包括APP、Web等，为管理人员提供可视化的监控与操作界面。2）EMS的主体功能工商业

5、储能站点容量小、数量多、分散广、运维成本要求高，无法支持本地有人值守，势必要求远程运维监控。而传统EMS被设计为单机版、本地化。系统概况:该功能主要显示系统的主要核心参数，主要包括五个模块分别是储能EMS的整体信息（系统安全运行天数、总充电量、总放电量、电池总SoC）、系统基本情况、功率曲线（PCS功率以及负载功率）、重要数据实时显示区，如卜图所示:设备监控:该部分包含系统监控图、系统PCS信息（包含运行信息、状态信息以及告警信息三部分）、系统BMS信息（包含运行信息、状态信息以及告警信息三部分）参数设置：该功能主要包含的遥控功能包括:1）启动控制:包含启动、停机操作；2）优先方式：包含电网优

6、先和微网优先；3）主被动模式：包含主动模式、被动模式：4）无功调节方式：包含无功调节关闭、无功功率调节方式和功率因数调节方式三种；5）本地远程：包含远程本地、远程和本地三种：6）电压控制：包含使能和禁止；7）SOC控制：包含使能和禁止：8）并离网模式：包含并网模式、离网模式和并离网切换模式三种:9）时段选择:包含禁止、按小时和按星期三种选择：10）均衡控制：包含使能和禁止；11）两充两放：包含充电放电时段选择。故障告警:汇总各类设备的故障告警，按时间，状态，等级等进行查询:统计分析:该部分实现数据报表查询功能。显示区域主要包含四个部分分别为已选择数据、数据类型、时间选择以及报表数据显示区域。D

7、数据类型：分为历史数据和实时数据杳询两种方式；2）时间选择：起始、结束时间精确到秒，时间跨度以小时（三）为单位：3）数据选择：以报表形式显示，至少可以包含10个参数的数据；4）报表编辑：报表的生成、导出（保存文件名包含时间、对象）。能量管理:储能策略是能源管理系统的核心功能，通过有计划充放电、负荷跟踪、平滑输出、防逆流，实现用户侧削峰填谷，达到最优经济运行管理。1）可增加、删除、更改储能侧、负荷侧的数据模型参数；2）可对PCS的安全SOC等参数进行修改：3）可实现策略的启用、停止操作；4）可调整两充两放时间段；5）可根据用户提供的运行要求制定策略流程，并实现流程的逻辑转化。系统管理:包括电站基

8、本信息，设备管理，电价时段管理，操作口志，账号管理，语言切换等功能。三、基于边缘计算和云平台的高安全管理系统D舜通储能云平台2）云平台监控3）智能预警通过多参数的智能检测分析，提供工商业储能超长期、长期、短期、超短期，机器学习等人工智能预警算法运行接口，能直接运行机器学习等算法模型。（1）气体检测锂电池在充放电过程中，由于内部化学反应的复杂性，可能会产生氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体。当这些气体的浓度超过一定阈值时，可能会引发火灾、爆炸等安全事故。气体传感器是预防锂电池气体泄漏的关键设备。通过监测氢气、一氧化碳等有害气体的浓度变化，可以及时发现潜在的泄漏风险。当气体浓度超过安全阈值时，系统应立

9、即发出预警，并启动相应的应急措施，如开启排风系统或自动关闭电源，以确保人员和设备的安全。（2）温度检测温度是评估锂电池安全状态的重要参数之。通过布置在电池模块内部的温度传感器，可以实时监测电池的温度变化。当温度超过预设的安全阈值时，系统应立即发出预警，并采取相应的降温措施，如启动散热风扇或自动关闭部分电池模块，以防止热失控的发生。（3）压力检测压力传感器用于监测电池内部和外部环境的压力变化。一旦检测到异常的压力波动，可能意味着电池内部存在短路、气体泄漏等问题。此时，系统应立即启动预警机制，并采取紧急措施，如释放压力或关闭电源，以防止事故扩大。（4）传感器整合与云平台协同为了确保多参数检测与预警

10、解决方案的有效性，需要将温度、压力、气体等传感器进行整合，实现数据处理和分析。通过EMU装惶上传到舜通云平台，实时监测各个传感器的数据变化，并根据预设的算法和逻辑判断，F1.动触发相应的预警和应急措施。通过储能云平台技术，可以适应不同规模和需求的锂电池储能系统。通过模块化设计和智能管理，可以方便地添加或移除传感器，调整预警阈值和应急措施，以满足实际运行的需求。随着技术的不断进步和应用需求的不断升级,传感器检测与预警解决方案将在锂电池储能系统的安全监控中发挥更加重要的作用。4）健康评估构建诊断指标和智能分析系统，通过A1.技术对诊断指标进行评估，用打分形式实时反映储能健康状态。诊断指标如下:序号

11、类型指标EMU+BMS1诊断指标PACK热失控风险EMU诊断2电芯短路风险EMU诊断3电压一致性EMU诊断4温度一致性EMU诊断5簇致性EMU诊断6SOH衰减BMS诊断7簇容量损失EMU诊断8自放电率EMU诊断9SOC误差BMS诊断智能分析如下:序号类型指标EMU+PCS1智能分析能量转换率EMU分析2最大可充电量EMU分析3最大可放电量EMU分析4电芯SOHEMU分析5电离子总量EMU分析6正极总量EMU分析7负极总量EMU分析评估步骤:数据采集：收集储能设备的相关数据，包括电池组的充放电循环数据、温度数据、电压数据等。这些数据可以通过传感器、监控系统或其他数据采集设备获取.特征提取：从采集

12、到的原始数据中，提取与设备健康状态相关的特征。这些特征可以包括电池组的容量衰减情况、内阻变化、温度变化等。可以使用信号处理、统计学:方法或机器学习算法进行特征提取。预处理：对提取到的特征进行预处理，包括数据清洗、去噪、归一化等。这一步旨在消除异常数据和噪声，使得后续的分析更加准确可靠。健康评估模型构建：根据已经提取和预处理的特征数据，采用神经网络算法建立储能设备健康评估模型。模型训练和验证：使用历史数据对构建好的健康评估模型进行训练，并使用验证数据进行模型的验证和调优。这一步旨在提高模型的准确性和泛化能力。健康状态预测：根据训练好的模型，输入当前储能设备的特征数据，预测其健康状态。可以根据预测

13、结果进行相应的维护和管理策略制定，例如更换电池组、调整充放电策略等。健康报告生成:每月形成智能分析报告，通过打分提示电站运行健康状态O四、EMS的应用场景EMS是一套综合监控与能量管理一体化系统，可应用在电力、大工业、校园、商业楼宇、集控中心等多种场景，也可适应微电网、储能电站、新能源电站、充电站等多类型电站的能量管理和调度。1、零碳智慧园区+储能传统工业园区中设备较多，具有用电功率大、长时间高负荷、设备能耗大等特点。为达到减碳目标，智慧园区中可再生能源被大量使用，但由于其不稳定性，会导致供电不足或过剩的情况，这时就需要储能系统来调节供需电平。在“智慧园区+储能”模式下，储能系统可以收集太阳能

14、、风能等多余的电力，然后在主要用电时间供应到电网。这样不仅能够稳定电网，储能系统可以在紧急情况下向电网提供备用电力来保证园区的正常运转。且我国工业园区有较高的电价差,适用于储能项目的峰谷套利。2、商业综合体+储能商业综合体节能储能充电一体化实施方案是一种综合性解决方案，包括节能、储能、充电三个方面。通过采用节能技术和设备，减少商业综合体的能源消耗：在商业综合体安装分布式新能源电站，通过储能设备将电能储存起来，供商业体使用，从而减少对传统能源的依赖。此外，通过储能设备，还可以在商业体的停车场、地下车库等地方设置充电桩，为新能源汽车提供充电服务。3、数据中心+储能在“双碳”战略实施下，低碳数据中心

15、将是未来的发展趋势，“可再生能源+储备合一+虚拟电厂”，是数据中心可能实现碳中和的一种方式之一。通过数字化、智能化技术，使得分布式能源、储能、负荷深度融合，通过建立虚拟电厂上层平台的聚合作用，使得数据中心负荷、可再生能源电源、储能成为有机整体，达到区域内的自发自用、自我管理的能源自治域，真正实现碳中和数据中心。在此过程中，储能系统通过削峰填谷、容量调配等机制，提升数据中心电力运营的经济性，增强数据中心的供电可靠性，在低碳节能的同时.，可有效防止数据中心偶然断电导致数据丢失，提高供电系统安全性及稳定性。4、光储充一体化随着新能源汽车行业的快速发展，充电需求亦在同步增长，而目前我国的充电桩市场仍有极大空缺。作为绿色经济的一种新尝试,“光储充一体化充电站”具有广阔的发展前景。光储充电站内集光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩等多项技术为一体，利用电池储能系统吸收低谷电，并在高峰时期支撑快充负荷，为电动汽车供给绿色电能,同时以光伏发电系统进行补充，实现电力削峰填谷等辅助服务功能,有效减少快充站的负荷峰谷差，有效提高系统运行效率。5、5G基站+储能为满足口益增长的5G基站数量与用电需求，同时为了减少资源浪费，电化学储能系统凭借柔性、智能、高效的技术特点使得其成为5G基站