A バッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS) は、エネルギー貯蔵電池、電力変換装置、ローカル コントローラー、配電システム、温度および防火システム、およびその他の関連機器を特定のアプリケーション要件に従って統合することによって構築された、比較的複雑な統合電源ユニットです。その基本的な特徴は次のとおりです。
- 1) BESS (バッテリーエネルギー貯蔵システム) 内の内部デバイスは明確に定義された役割を持ち、相互接続されており、安全性、効率性、長寿命を前提として、BESS グリッド接続ポイントまたは出力ポートでエネルギー、電力、電圧制御を実現するために連携して動作します。
- 2) BESS 内のエネルギー貯蔵電池の安全性と寿命は、システム全体の安全性と寿命を大きく決定し、動作環境に関して厳しい技術要件があり、内部システム設計時に考慮する必要がある重要な側面となります。
- 3) BESS (バッテリーエネルギー貯蔵システム) の電力変換デバイスは、エネルギー貯蔵システム全体と外部グリッドとの電力交換にとって重要なノードです。そのパフォーマンスは、BESS の動作モード、制御精度、応答速度、送電網への適合性を直接反映し、また、短期間におけるエネルギー貯蔵システムの最も直観的なユーザー エクスペリエンスにも影響を与えます。{2}}
エネルギー貯蔵電池
- 4) エネルギー貯蔵電池、電力変換装置、空調システムや防火システムなどの機器には、それぞれ独立したコントローラーがあり、自己動作、警報、保護を実現します。-ただし、システム機能の実装、機器間の連携と調整、起動と障害保護動作、外部通信、効果的な情報送信はすべてローカル コントローラーによって処理され、エネルギー貯蔵システムが送電網のディスパッチに参加したり、全体としてプロジェクトのアプリケーション目標を達成したりすることができます。-
- 5) エネルギー貯蔵システムは、統合された外部および自律的な内部電力実行ユニットとして機能し、上位レベルのエネルギー管理システムからスケジュール コマンドを受け取り、電力またはモード制御命令を実行します。-したがって、豊富な外部通信インターフェイスと柔軟で多様な動作モードを備えている必要があります。オンデマンドのエネルギー伝送、急速な電力増加、電圧安定化制御などの機能を通じて、発電、送電網、負荷アプリケーションの全体的な運用パフォーマンスを向上させ、その価値を実証します。
- 6) エネルギー貯蔵システムがその価値を実現するには制御と管理が重要であり、これはシステムインテグレータがアプリケーション分野の既存のシステム、制御、開発傾向を理解しているかどうかに大きく依存します。この観点から、エネルギー貯蔵システムを既存の電力システムへの「エネルギーパッチ」または「柔軟なアップグレード」と考えることは非常に合理的です。
バッテリー自体の容量によって制限される
BESS (Battery Energy Storage System) は、電池自体の容量とパワーエレクトロニクス変換デバイスの開発レベルによって制限されるため、一方では安全性と効率性、他方では高エネルギー密度と多様で複雑な機能との間の矛盾に常に直面してきました。特に、再生可能エネルギー生成やグリッド側アプリケーションにおける大規模なアプリケーションでは、エネルギー貯蔵システムの全体的な容量と電圧レベルが継続的に増加し、通信アーキテクチャがより広範囲になり、電磁環境がより複雑になっています。-これらの要因は、エネルギー貯蔵システムとその統合技術に深刻な課題をもたらします。
- 1) 関連する業界アプリケーションの背景理論と技術を包括的に習得し、効果的かつ合理的なエネルギー貯蔵システムの容量と電力を構成する方法。プロジェクトのアプリケーション全体の目的を達成しながら、既存のシステムとのシームレスな統合を達成するために、ターゲットを絞った制御スキームを採用する方法。
- 2) プロジェクトのアプリケーション技術特性に基づいてエネルギー貯蔵システムの特定の技術パラメータ、機能要件、性能指標を決定し、それに応じて PCS やバッテリーなどのエネルギー貯蔵システムの主要な内部機器を選択する方法。
- 3) エネルギー貯蔵システムの容量と電圧レベルが増加していることを考慮して、内部機器の電気的安全性、階層的保護、グリッドフレンドリー性を確保するためにエネルギー貯蔵システムの電気設計を行う方法。-
- 4) バッテリー寿命と安全性に焦点を当て、エネルギー貯蔵システムの内部環境制御装置と安全防火装置のパラメータと設置レイアウトを選択して計算し、陸地面積を最小限に抑えながら大容量、高エネルギー密度のバッテリーの均一な温度分布と放熱を実現する方法。--エネルギー密度-。
- 5) エネルギー貯蔵システム内の多様な機器を連携して管理し、各機器の機能と性能を最大限に活用し、エネルギー貯蔵要件を確保する方法。これには、システム全体のパフォーマンスを最適化し、不合理な統合方法によるパフォーマンスの低下を回避することが含まれます。また、単一の機器の故障が拡大または拡大するのを防ぐために障害状態で協調的な保護を実現する方法についても説明します。特に、電気機器とバッテリー機器の間の連携と分離に注意を払い、バッテリーの安全性を損なう可能性のあるアーク放電、局所的な熱蓄積、電気部品の損傷や爆発などの問題を回避します。
内部および外部のコミュニケーション アーキテクチャを構築する方法
- 6) さまざまなアプリケーション シナリオに適用できるエネルギー貯蔵システムの内部および外部の通信アーキテクチャとデータ モデルを構築する方法。これにより、内部デバイス間の標準化された通信アクセスとデータ交換が可能になり、エネルギー貯蔵システム全体のコマンドの受信と上位レベルの管理システムへの情報の送信が容易になり、制御の遅延や干渉を回避するために、高速制御コマンドと潜在的に大量の内部データ（電池セル データなど）の分離通信が実現されます。{1}
- 7) モジュール型エネルギー貯蔵システムを並列接続して大規模なエネルギー貯蔵プロジェクトまたは発電所を構築する方法、およびステーション レベルの管理と制御を通じてエネルギー貯蔵システム間の個々の性能の違いを排除し、急速なスケジュール設定や過渡遷移中のエネルギー貯蔵システム間の相互結合と相互干渉を回避し、発電所全体の安定した動作を確保し、電力網とのエネルギー フローの制御、および上位レベルの制御との迅速な情報交換とコマンド実行を確保する方法。-システム。
- 8) 既存の電気、防火、BESS（電池エネルギー貯蔵システム）エンジニアリング設置基準に基づいてエネルギー貯蔵システムの内部機器の統合、設置、試運転を完了する方法。現場での作業やバッテリー パックの頻繁な移動を最小限に抑え、エネルギー貯蔵システムの保護レベルの低下や不安定要素の導入につながる可能性のある不適切な設置プラットフォームや接地方法を回避する方法。{1}
- 9) 人工知能やブロックチェーンなどの先進技術をエネルギー貯蔵システムに適用して、インテリジェントな管理、寿命予測、早期故障警告、診断機能を向上させる方法。これにより、エネルギー貯蔵システムの現在および将来のパフォーマンスと運用上の期待に対するユーザーの理解を効果的に向上させ、スマートグリッドや仮想発電所などの高度なシステムスケジューリングおよびエネルギー管理技術を実現するための重要なハードウェア基盤と実装手段を提供します。
エネルギー貯蔵システムの固有の複雑さ、外部アプリケーションの特殊な性質、および機器の安全性に対する高い要求のため、エネルギー貯蔵システム統合技術は、特定の実装方法であり、基盤となる機器 (バッテリー、PCS など) とアプリケーション分野を接続するために必要な技術的架け橋となっています。