سیستم های مدیریت انرژی (EMS)

 

صنعتی-سیستم های مدیریت انرژی درجه (EMS): معماری فنی و راهنمای مشخصات تدارکات

 
بررسی اجمالی دسته

 

سیستم های مدیریت انرژی (EMS) به عنوان کنترل نظارتی و هسته جمع آوری داده ها برای منابع انرژی توزیع شده، شبکه های ذخیره انرژی و ریزشبکه ها عمل می کنند. یک EMS درجه صنعتی که بین{1}}سخت‌افزار سطح میدان (سیستم‌های مدیریت باتری، سیستم‌های تبدیل نیرو، مترها) و پلت‌فرم‌های ابری کار می‌کند، پردازش{3}زمان واقعی داده، الگوریتم‌های توزیع نیرو، و حلقه‌های کنترل تعاملی شبکه-را اجرا می‌کند.


برای مهندسان تدارکات B2B، یکپارچه سازان سیستم و پیمانکاران EPC، انتخاب یک EMS نیازمند ارزیابی پایداری{1}زمان واقعی سیستم عامل (RTOS)، تأخیر کنترل، سازگاری پروتکل و ادغام نرم افزار-است. این دسته پلتفرم‌های{4}}سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تولیدی سطح یک را که برای قابلیت انعطاف‌پذیری مقیاس، تراشیدن اوج تجاری، بهینه‌سازی مصرف خانگی{6}}و استقلال شبکه خاموش{7} طراحی شده‌اند، پوشش می‌دهد.

 
 
محدوده محصولات EMS

 

کد سری

برنامه هدف

معماری کنترل هسته

محدودیت های مقیاس پذیری

EMS-RES

سیستم مدیریت انرژی مسکونی

پردازنده ARM Cortex تعبیه شده، هسته لینوکس، دروازه محلی

تا 3 کلاستر اینورتر موازی، ذخیره سازی 100 کیلووات ساعت

EMS-C&I

سیستم مدیریت انرژی تجاری و صنعتی

رک صنعتی-کنترل کننده پایه، پردازنده دو هسته ای-، منبع تغذیه اضافی

گره های ریزشبکه تا 20 مگاوات / 50 مگاوات ساعت

EMS{0}}PVB

سیستم مدیریت انرژی PV و باتری

ماژول بهینه‌سازی-ذخیره‌سازی{1} یکپارچه خورشیدی، همگام‌سازی MPPT

ورودی های PV چند رشته ای تا 150 کیلووات در هر گره

EMS{0}}MGC

سیستم مدیریت انرژی ریزشبکه

کنترل کننده چند{0}عاملی توزیع شده، انتقال جزیره ای زیر 20 میلی ثانیه

شبکه یکپارچه-به سوئیچینگ جزیره ای برای پارک های صنعتی گره خورده است

EMS-خاموش است

خاموش-سیستم مدیریت انرژی شبکه

اصلی-کنترل کننده همگام سازی برده، مشکی-موتور استارت

عملیات مستقل برای استخراج از راه دور، مخابرات، و سایت های جزیره

EMS-EVC

سیستم مدیریت انرژی شارژ EV

کنترل کننده موازنه بار دینامیک، الگوریتم زمان بندی اولویت

پشتیبانی از 30+ شارژرهای سریع DC و حافظه داخلی بافر

 

 
توابع EMS
 
01/

-دستیابی و نظارت بر داده‌های زمان واقعی:ولتاژ، جریان، فرکانس، وضعیت شارژ (SoC) و وضعیت سلامت (SoH) را در قفسه‌های باتری در فواصل 100 میلی‌ثانیه از طریق رابط‌های RS485 و اترنت نمونه‌برداری می‌کند.

02/

جزیره‌سازی و همگام‌سازی ریزشبکه:ناهنجاری‌های شبکه را در عرض 15 میلی‌ثانیه تشخیص می‌دهد، سوئیچ‌های انتقال استاتیک را باز می‌کند، و واحدهای تولید محلی را بدون تغییر فاز به حالت کنترل منبع ولتاژ{1}} انتقال می‌دهد.

03/

تعادل بار دینامیک:برای جلوگیری از اضافه بار ترانسفورماتور محلی، توزیع توان خروجی را در ایستگاه‌های شارژ EV چند پورت و بارهای صنعتی سنگین تنظیم می‌کند.

04/

پیک اصلاح و مدیریت شارژ تقاضا:الگوریتم‌های تغییر بار خودکار-بر اساس نمایه‌های مصرف تاریخی و ساختارهای تعرفه{1} زمان واقعی را برای سرکوب تقاضای اوج شبکه اجرا می‌کند.

05/

اینترلاک های عیب یابی و حفاظتی:با شناسایی پیش سازهای گرمایی فرار، جریان بیش از حد یا خرابی عایق، خاموشی های حفاظتی خودکار و توالی های جداسازی را آغاز می کند.

06/

تله متری ابری و مدیریت سیستم عامل OTA:تله متری عملیاتی رمزگذاری شده را از طریق پروتکل های MQTT/TLS منتقل می کند و در عین حال از تنظیم پارامتر از راه دور و به روز رسانی دسته ای سیستم عامل پشتیبانی می کند.

 

مشخصات کلیدی

 

پارامتر

استاندارد مشخصات

تحمل فنی / جزئیات

واحد پردازش

درجه صنعتی ARM / Intel Atom

چهار هسته‌ای 1.5 گیگاهرتز، 4 گیگابایت رم DDR4، 32 گیگابایت eMMC Flash

تأخیر را کنترل کنید

اجرای حلقه داخلی

< 20 ms for local closed-loop power dispatch

نرخ نمونه برداری داده ها

کانال های ورودی آنالوگ

10ms برای پارامترهای الکتریکی، 100ms برای وضعیت BMS

ولتاژ عملیاتی

منبع تغذیه ورودی DC

ورودی های برق اضافی 12VDC / 24VDC / 48VDC

دمای عملیاتی

تحمل محیطی

محدوده عملکرد محیطی -20 درجه تا +70 درجه

حفاظت از ورود

رتبه بندی محوطه

IP20 (قرار دادن کابینت) / IP54 (مسکن صنعتی دیوار-)

MTBF

میانگین زمان بین شکست ها

$\\ge 100000 $ ساعت کار مداوم

 

 

یکپارچه سازی سیستم

یک EMS صنعتی مستقیماً از طریق رابط های فیزیکی و منطقی استاندارد شده با زیرساخت های الکتریکی و دیجیتال موجود ادغام می شود:


یکپارچه سازی BMS:رابط با قفسه‌های باتری لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) از طریق CAN 2.0B یا Modbus TCP برای جمع‌آوری-ولتاژهای سطح سلول، آرایه‌های دما، و پرچم‌های ایمنی سطح رک-.


PCS / یکپارچه سازی اینورتر:نقاط تنظیم توان فعال ($P$) و راکتیو ($Q$) را به سیستم‌های تبدیل نیرو از طریق کانال‌های اترنت با سرعت بالا- ارسال می‌کند و از پاسخ دوم{1} به دستورات تنظیم فرکانس اطمینان می‌دهد.


یکپارچه سازی متر و سنسور:داده‌های چند کاناله-از درآمد دوطرفه{1}}کنتورهای هوشمند درجه (ANSI C12.20 / IEC 62053-22 Class 0.2S) در نقطه اتصال مشترک (PCC) جمع‌آوری می‌کند.


SCADA / ادغام ابری:رابط با پلتفرم‌های{0}سطح تجارت انرژی و سیستم‌های SCADA سازمانی از طریق OPC UA و HTTPS RESTful API.

Off-Grid Energy Management System

 

برنامه های کاربردی

پارک های تجاری و صنعتی (C&I):

مصرف خود-تولید PV پشت بام را بهینه می‌کند، برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا را اجرا می‌کند و برق پشتیبان بدون وقفه را برای خطوط تولید حیاتی فراهم می‌کند.


ایستگاه های پایه مخابراتی:

با مدیریت پیکربندی‌های هیبریدی ذخیره‌سازی خورشیدی-به‌علاوه-با تشخیص از راه دور خودکار، بارهای پایه ژنراتور دیزل را در مناطق خاموش{0}}شبکه یا غیرقابل اعتماد جایگزین می‌کند.

ایستگاه های شارژ EV:

بافرهای باتری محلی را با شارژرهای سریع{0}DC پرقدرت ادغام می‌کند تا هزینه‌های ارتقای ظرفیت شهری را در طول جلسات شارژ همزمان- با بار بالا حذف کند.

ریزشبکه های راه دور و جوامع جزیره:

دارایی‌های تولید چند منبع (PV، باد، دیزل، ذخیره‌سازی) را برای حفظ فرکانس و پایداری ولتاژ شبکه بدون مرجع شبکه خارجی هماهنگ می‌کند.

تاسیسات کشاورزی و شهرداری:

ایستگاه‌های پمپاژ آب در مقیاس بزرگ و ریزشبکه‌های شهری را با برنامه‌ریزی خودکار مرتبط با سطوح قیمت‌گذاری متغیر مدیریت می‌کند.

 

ارتباط و سازگاری

پروتکل های فیلدباس صنعتی:

Modbus RTU، Modbus TCP، CANopen، IEC 61850 (MMS/GOOSE برای اتوماسیون پست).

پروتکل های LOT و Cloud:

MQTT، HTTPS، OCPP 1.6J / 2.0.1 (برای ادغام شارژ EV).

 

رابط های فیزیکی:

4 پورت اترنت RJ45 (10/100/1000 مگابیت بر ثانیه)، 6 پورت سریال RS485 با ایزوله گالوانیکی، 2 برابر رابط گذرگاه CAN و ماژول‌های سلولی اختیاری 4G/5G با دو سیم‌کارت{10}.

استانداردهای امنیت سایبری:

مطابق با IEC 62443-4-2 سطح امنیتی 2، دارای ذخیره سازی داده های رمزگذاری شده (AES-256)، امنیت ارتباطی TLS 1.3، و کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC).

 

 

پشتیبانی سفارشی سازی و یکپارچه سازی
سازگاری سخت افزاری:
طرح‌بندی‌های سفارشی برد ورودی/خروجی، پیکربندی‌های اتصال دهنده تخصصی، و گزینه‌های پوشش منسجم برای محیط‌های ساحلی با رطوبت{0} بالا یا خورنده.
سفارشی سازی الگوریتم نرم افزار:
توسعه منطق توزیع اختصاصی، ادغام ساختارهای تعرفه خدمات منطقه ای، و توسعه API سفارشی برای نرم افزار تجارت انرژی شخص ثالث-.
پشتیبانی تایید مهندسی:
مستندات آزمایش پذیرش کارخانه (FAT)، سخت‌افزار-در{1}}گزارش‌های شبیه‌سازی-حلقه (HIL) و گزارش‌های تست مطابقت پروتکل ارائه شده قبل از ارسال.

 

سوالات متداول

 

س: زمان اجرای کنترل استاندارد EMS در طول انتقال جزیره ای چقدر است؟

A: حلقه کنترل داخلی دستورات ارسال نیرو را در 20 میلی ثانیه اجرا می کند، در حالی که هماهنگی سوئیچ انتقال استاتیک ریزشبکه در کمتر از 15 میلی ثانیه عمل می کند تا از افت بار جلوگیری کند.

س: آیا EMS از اینورترهای{0} شخص ثالث و سیستم های مدیریت باتری پشتیبانی می کند؟

ج: بله. پلت فرم نرم افزار شامل کتابخانه ای از بیش از 100 درایور ارتباطی استاندارد (Modbus، CANopen، IEC 61850) است و از یکپارچه سازی درایورهای سفارشی برای سخت افزار اختصاصی پشتیبانی می کند.

س: کنترلرهای سخت افزاری EMS چه گواهینامه هایی دارند؟

پاسخ: واحدهای سخت افزاری با استانداردهای مدیریت کیفیت CE، RoHS، ISO9001 و مشخصات ایمنی الکتریکی IEC 61010 مطابقت دارند.

س: آیا EMS می تواند کاملاً آفلاین بدون اتصال ابری کار کند؟

ج: بله. معماری محاسبات لبه اجازه می دهد تا استقلال کامل محلی، ثبت داده ها و کنترل حلقه بسته مستقل از اینترنت یا در دسترس بودن سرور ابری عمل کند.

س: رویه به روز رسانی سیستم عامل در واحدهای مستقر در چندین سایت چگونه است؟

پاسخ: به‌روزرسانی‌های میان‌افزار را می‌توان به‌طور ایمن از طریق بسته‌های دسته‌ای OTA (Over{0}}The-Air) رمزگذاری‌شده از طریق پورتال مدیریت مرکزی یا به‌صورت محلی از طریق رابط USB اعمال کرد.

س: سیستم چگونه تداخل الکترومغناطیسی بالا (EMI) را در تنظیمات صنعتی مدیریت می کند؟

پاسخ: همه پورت های ارتباطی سریال دارای عایق گالوانیکی 2500 ولتی هستند و چیدمان بردهای داخلی با استانداردهای ایمنی EMC دقیق IEC 61000-4-x مطابقت دارد.

ما به خوبی-به عنوان یکی از تولیدکنندگان و تامین کنندگان پیشرو سیستم های مدیریت انرژی (EMS) در چین شناخته شده ایم. با تجربه فراوان، ما به گرمی از شما برای خرید عمده فروشی سیستم های مدیریت انرژی با کیفیت بالا (EMS) ساخته شده در چین در اینجا از کارخانه ما استقبال می کنیم. برای جزئیات بیشتر با ما تماس بگیرید.