Batteriespeicher überwachen und lokal steuern
Batterie, Netzanschluss und Betriebsgrenzen getrennt erfassen. Wo eine exakt dokumentierte Steuerschnittstelle besteht, sendet und verifiziert ein Lastmanagementregler lokale Anforderungen.
- Messgrößen
- Leistung am Netzanschluss und am AC-Anschluss der Batterie, Ladezustand, Lade- und Entladegrenzen, Alarme, Hilfsverbraucher und Reaktion auf Steuerbefehle
- Gute Praxis
- Ein BESS-Monitoringsystem erfasst angeforderte, angenommene, zulässige und gemessene Leistung als getrennte Werte
- Sensoren
- ZEM-65, für geeignete AC-Niederspannungsstromkreise; bei Anlagen im Versorgungsmaßstab und in Mittelspannung bleiben die freigegebenen Anlagenzähler und Messumformer bestehen Datenblatt: Drahtloses Dreiphasen-Strommessgerät
- Vor Ort
- ZGW-20 Gateway, führt Edge lokal für Aufzeichnungen, Alarme und klar begrenzte Automatisierung aus, ohne von einer Cloud-Verbindung abhängig zu sein Datenblatt: Gateway
Erst die elektrische Messgrenze festlegen, dann den Zähler wählen
Bei einem gewerblichen Batteriespeicher mit Niederspannungsanschluss kann ein zugänglicher Abgang vorhanden sein, der sich unabhängig messen lässt. Eine Anlage im Versorgungsmaßstab oder in Mittelspannung verfügt bereits über projektierte Anlagenmessung, Schutz, einen Kraftwerksregler und Schnittstellen zum Netzbetreiber. Binden Sie diese freigegebenen Systeme ein. Ersetzen Sie sie nicht durch einen Schaltschrankzähler und leiten Sie Abrechnungswerte nicht aus einem Betriebszähler ab.
| Gewerbe und Industrie, Niederspannung | Anlage im Versorgungsmaßstab oder in Mittelspannung | |
|---|---|---|
| Betriebsmessung | An einem geeigneten Niederspannungsabgang der Batterie kann ein unabhängiger Zähler ergänzt werden | Freigegebenen Anlagenzähler oder Messumformer über dessen projektierte Schnittstelle auslesen |
| Steuerhoheit | Standort-EMS oder freigegebener lokaler Regler mit genau einem aktiven schreibenden System | Kraftwerksregler oder EMS innerhalb des Netzregelkonzepts |
| Weiterhin zuständige Systeme | BMS, PCS-Schutz, Brandschutzsystem und Standortschutz | Anlagenschutz, PPC, Sicherheitssysteme, Netzbetreiber-Telemetrie sowie Rechnungs- oder Strommarktabrechnungsmessung |
Hardware für belastbare Leistungsdaten des Batteriespeichers
Nutzen Sie das Gateway für die lokale Aufzeichnung, ergänzen Sie nur Schnittstellen, die zu den dokumentierten Anlagengrenzen passen, und aktivieren Sie Steuerung nur über eine exakt dokumentierte und abgenommene Schnittstellenspezifikation.
Führt Edge lokal aus, speichert Zeitreihen und Ereignisse und gibt freigegebene Daten weiter
1 pro Standort bis zu 250 drahtlose Geräte
Nur wenn PCS oder EMS die exakt dokumentierte und freigegebene Modbus-Steuerschnittstelle bereitstellt
Misst am Netzanschluss und sendet über Modbus einen veränderlichen Sollwert an eine Batterie oder USV
1 pro freigegebenem Steuerpfad RS-485-Modbus-RTU-Master für bis zu 4 Geräte
- Stromwandlertyp für die freigegebene Messung am Netzanschluss wählen: Mini-Wandler an vorhandenen 1-A- oder 5-A-Stromwandlern oder Rogowski-Spulen für 1 kA und 3 kA
Frequenzabtastung höchstens alle 100 ms bei 0,01 Hz, Ereignisaufzeichnung mit 20 ms und GPS-Zeitsynchronisierung
Nur für geeignete Niederspannungsstromkreise
Unabhängige Messung der Leistung am Batterieabgang oder der Hilfsverbraucher, sofern der Stromkreis innerhalb der zulässigen Installationsgrenzen des Produkts liegt
1 pro erforderlicher Niederspannungs-Messgrenze Drehstrom, 3- oder 4-Leiter
- Stromwandlerbereich für einen geeigneten AC-Niederspannungsstromkreis wählen: aufklappbarer 120-A-Wandler oder Rogowski-Spulen für 300 A, 1 kA und 3 kA
Klasse 0,5S nach IEC 62053-22 mit zugehörigen Stromwandlern, 110 bis 480 V Außenleiterspannung, CAT III bei 480 V
Wenn das konkrete Gerät und seine Registertabelle eine freigegebene RS-485-Modbus-RTU-Verbindung bereitstellen
Liest dokumentierte Register von BMS, PCS, EMS oder freigegebenem Anlagenzähler über eine verfügbare RS-485-Modbus-RTU-Verbindung
1 pro verfügbarem Bus bis zu 30 Register
Modbus RTU über RS-485, Funktionscodes 1 bis 6, 15 und 16; kein transparenter Gateway
Messgrößen zur Erklärung der Speicherleistung
Eine aussagekräftige Aufzeichnung trennt das elektrische Ergebnis vom Gerätezustand und von der gesendeten Anforderung. Halten Sie für jeden Wert Einheit, Vorzeichen, Zeitstempel, Qualität und Quelle fest.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Steuerung
- Zigbee
- Kabelgebunden
- Edge
- Plattformen
| Messstelle | Was sich daraus ablesen lässt | Referenz | Sensor |
|---|---|---|---|
| Leistung am Netzanschlusspunkt | Bezug oder Einspeisung, die Netz und Standort tatsächlich gesehen haben | Den freigegebenen Betriebszähler und die Vorzeichenkonvention des Projekts verwenden; Abrechnungsmessung getrennt halten IEC 62933-3-1 | ZDR-22 (auf dieser Seite), Messung am Netzanschluss |
| AC-Leistung von Batterie und Hilfsverbrauchern | Beitrag der Batterie, Umwandlungsverluste und Verbraucher wie die Kühlung | Dokumentieren, welche Hilfsverbraucher innerhalb jeder Messgrenze liegen IEC 62933-3-1 | ZEM-65 (auf dieser Seite), geeignete Niederspannungsstromkreise |
| Zustand von BMS, PCS und EMS | Ladezustand, zulässige Leistung, Alarme, Schütze, Betriebsart und aktiver Sollwert | Jeden Datenpunkt an die exakte Registertabelle und Firmwareversion des Lieferanten binden SMA | ZMB-31 (auf dieser Seite), dokumentierte Register |
| Steueranforderung und gemessene Reaktion | Was angefordert, angenommen, zugelassen und anschließend geliefert wurde | Eine erfolgreiche Schreibantwort belegt nicht, dass die angeforderte Leistung geliefert wurde EirGrid | ZDR-22 (auf dieser Seite), freigegebener Steuerpfad |
Genau ein System schreibt den aktiven Leistungssollwert. Benennen Sie die Steuerhoheit für jede Betriebsart. Standort-EMS, Kraftwerksregler, Aggregatoranforderung und lokaler Frequenzregler dürfen nicht um dasselbe PCS-Register konkurrieren.
Das BMS behält die Hoheit über die Batteriesicherheit. Externe Überwachung und Steuerung umgehen niemals Zellgrenzen, Schütze, Auslösungen oder die vom BMS vorgegebenen Lade- und Entladegrenzen.
Abrechnungsdaten haben eine eigene verantwortliche Stelle. Betriebszähler unterstützen Diagnose und Verifizierung. Sie werden nicht zur Grundlage für Rechnungsstellung oder Strommarktabrechnung, sofern die zuständige Stelle sie nicht ausdrücklich dafür freigegeben hat.
Lokale BESS-Daten und klar begrenzte Steuerung in Edge
Edge führt aktuelle Anlagendaten und unabhängige Messungen vor Ort zusammen. Jeder Schreibpfad ist ausdrücklich festgelegt, läuft sicher ab und wird anhand der gemessenen Leistung geprüft.
- Anforderung und Ergebnis getrennt halten
- Befehlskennung, Quelle, angeforderte Leistung, Annahme, zulässige Leistung, gemessene Leistung und Konfigurationsversion als getrennte Felder erfassen.
- Veraltete Verfügbarkeit zurückziehen
- Wenn Zähler, BMS-Grenzen oder Betriebszustand veraltet sind, wechselt die berechnete Verfügbarkeit auf nicht verfügbar, statt den letzten gültigen Wert zu wiederholen.
- Jeden externen Befehl ablaufen lassen
- Den freigegebenen Watchdog- oder Rückfallmechanismus des Geräts verwenden und verspätete Befehle verwerfen. Die projektverantwortliche Fachperson legt den Rückfallzustand für die konkrete Anlage fest.
- Reaktion mit einem Zähler verifizieren
- Ein zurückgelesener Wert bestätigt nur die Meldung des Reglers. Vergleichen Sie ihn mit einer aktuellen Betriebsmessung an der festgelegten Messgrenze und bewahren Sie beide Datensätze auf.
- Steuerungsnetz klar begrenzen
- Nur der benannte Regler erreicht die Schreibschnittstelle. Segmentieren Sie den OT-Verkehr und lassen Sie reine Überwachungssysteme ohne Steuerhoheit ausschließlich lesen.
Prüfungen bei der Inbetriebnahme
Nehmen Sie zuerst die Überwachung in Betrieb. Aktivieren Sie einen Steuerpfad nur zusammen mit dem Batterielieferanten und der Fachperson, die für Steuerung, Schutz und Netzregelkonzept des Standorts verantwortlich ist.
-
Alle Vorzeichen und Einheiten stimmen überein
Vergleichen Sie bei einer kleinen freigegebenen Ladung und Entladung die Werte von Netzanschlusszähler, Batteriezähler, PCS und Edge bei sichtbaren Zeitstempeln.
Bestanden, wenn Jeder Wert bewegt sich in die dokumentierte Richtung, verwendet die erwartete Skalierung und lässt sich seiner Messgrenze zuordnen.
-
Betriebsgrenzen bleiben aktuell
Vergleichen Sie Ladezustand, Alarme, Schützzustand sowie zulässige Lade- und Entladeleistung bei wechselnden Bedingungen mit der Lieferantenschnittstelle.
Bestanden, wenn Werte, Einheiten und Qualität stimmen überein; bei einer veralteten Quelle wird die Verfügbarkeit als nicht verfügbar gemeldet.
-
Nur das benannte System darf schreiben
Prüfen Sie Netzwerkzugriff und jede Betriebsart. Versuchen Sie dann nach dem freigegebenen Prüfplan, von einem nicht berechtigten Überwachungssystem zu schreiben.
Bestanden, wenn Die aktive Steuerhoheit ist sichtbar, andere Systeme bleiben schreibgeschützt und mehrere schreibende Systeme können den PCS-Steuerpunkt nicht gleichzeitig erreichen.
-
Reaktion wird unabhängig gemessen
Senden Sie eine begrenzte und freigegebene Anforderung und speichern Sie Annahme, Rücklesewert, zulässige Leistung und die aktuelle Reaktion des Betriebszählers.
Bestanden, wenn Die Aufzeichnung zeigt Anforderung und gemessenes Ergebnis getrennt, einschließlich jeder Begrenzung, Rampenverzögerung oder Ablehnung.
-
Befehlsablauf entspricht der freigegebenen Planung
Simulieren Sie den vereinbarten Verlust der Steuerverbindung nach dem freigegebenen Inbetriebnahmeverfahren des Lieferanten.
Bestanden, wenn PCS oder EMS erreicht den projektspezifischen Rückfallzustand innerhalb der freigegebenen Zeit und Edge zeichnet den Übergang auf.
-
Anlagenschutz und Abrechnung bleiben unabhängig
Verfolgen Sie Überwachungs- und Steuerungsschnittstellen im Einlinienschema, Schutzkonzept, PPC-Konzept und Messplan.
Bestanden, wenn Kein EpiSensor-Pfad ersetzt Schutz-, Brand- oder Notfallsysteme, PPC-Funktionen, Netzbetreiber-Telemetrie oder die freigegebene Rechnungs- und Strommarktabrechnungskette.
Grenzen der Speicherüberwachung und -steuerung
Diese Auslegung ergänzt Betriebsnachweise und einen optionalen übergeordneten Steuerpfad rund um Systeme, die ihre ursprüngliche Hoheit behalten.
- Das BMS ist für Zellsicherheit, Schütze und momentane Lade- und Entladegrenzen zuständig. Das PCS ist für die Leistungswandlung und sein zertifiziertes Schutzverhalten zuständig.
- Standort-EMS oder PPC ist für Fahrpläne, Bezugs- und Einspeisegrenzen, Blindleistungsverhalten und Koordination der Anlage zuständig, sofern die freigegebene Planung nicht einem anderen Regler eine enger begrenzte Betriebsart zuweist.
- Die Steuerung mit ZDR-22 gilt nur für die exakt dokumentierte und abgenommene Modbus-Steuerschnittstelle der Batterie oder USV. Der dokumentierte Pfad für dynamische Frequenzregelung ist kein allgemeiner PCS-, EMS- oder Kraftwerksregler.
- Bei Anlagen im Versorgungsmaßstab und in Mittelspannung bleiben freigegebene Anlagenzähler, Messwandler, Schutzrelais, PPC, Brand- und Notfallsysteme, Netzbetreiber-Telemetrie sowie Rechnungs- oder Strommarktabrechnungsmessung bestehen.
- Die Anwendung der IEC 62933 belegt für sich allein weder die Einhaltung einer nationalen Netzregel, eines Netzanschlussvertrags oder eines Marktdienstes noch eine Sicherheits- oder Cybersicherheitsfreigabe.
- Ladezustand und Gesundheitszustand sind Schätzwerte, deren Definition und Unsicherheit vom Batterielieferanten stammen. Nennleistung und Nennenergie sind nicht dauerhaft als verfügbare Kapazität nutzbar.
Quellen
- Elektrische Energiespeichersysteme, Teil 3-1: Planung und Leistungsbewertung, allgemeine Spezifikation (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEC
- Elektrische Energiespeichersysteme, Teil 5-2: Sicherheitsanforderungen für netzintegrierte EES-Systeme, elektrochemische Systeme (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEC
- Kommunikationsnetze und -systeme für die Automatisierung in der elektrischen Energieversorgung, Teil 7-420: Logische Knoten für dezentrale Energieressourcen und Verteilnetzautomatisierung (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEC
- Industrielle Kommunikationsnetze, IT-Sicherheit für Netze und Systeme, Teil 3-3: Systemanforderungen und Sicherheitsstufen (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) IEC
- Prüfung von Systemdienstleistungen (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) EirGrid
- Erweiterter Zugang zum Balancing Mechanism (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) National Energy System Operator
- Modbus-Schnittstelle für Sunny Central Storage (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) SMA Solar Technology
- Batterie-Leistungsumrichtersystem (PCS) (öffnet in einem neuen Tab) (öffnet in einem neuen Tab) Hitachi Energy
- Datenblatt: Demand-Response-Controller (öffnet in einem neuen Tab) EpiSensor. Technische Daten, Messbereiche und Bestellcodes.
Weiterführend
- ÜberblickEnergieüberwachung
- RechnerBatterielaufzeit und nutzbare Energie berechnen
- RechnerSpeicherkosten einer Batterie berechnen (LCOS)
- LeitfadenBESS-Steuerung: BMS, EMS und PCS erklärt
- LeitfadenBESS-Steuerung: Befehle und Anlagenreaktion prüfen
Drittgeräte für diese Anwendung
Weitere Geräte im Geräteverzeichnis: Energy meters (62), Current transformers (7)
Tatsächliche Betriebsgrenzen der Batterie festlegen
Eine Fachperson kann Zähler, Geräteregister und Steuerhoheit abbilden und daraus einen Inbetriebnahmeplan mit messbaren Abnahmekriterien erstellen.