储能EMS是什么?
储能EMS(ENERGY MANAGEMENT SYSTEM,能源管理系统)是一套集监控、控制、分析和优化于一体的软硬件智能系统,专门用于能源系统的管理。EMS通过储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)数据采集、数据分析展示以及能量调度,控制整个储能系统有序、稳健运行。
通俗来讲,EMS就像一个智能大脑,它能够控制和管理我们储存的电能。假设手机电池就是储能设备,而EMS便是那个帮你决定什么时候充电、什么时候放电的智能助手。
储能EMS系统架构
能量管理系统一般分为设备层、通讯层、信息层和应用层。
设备层需要能量采集变换(PCS、BMS)做支撑;
通讯层主要包括链路、协议、传输等;
储能EMS工作原理
EMS通过采集储能系统的实时数据,包括电池的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、环境温度、充放电电流和电压等关键参数,利用先进的算法进行数据处理和优化分析。基于这些数据和分析结果,EMS能够实现对储能设备的智能控制,包括充放电策略的优化、故障诊断与维护、以及与其他系统的通信与互动。
信息层主要包括缓存中间件、数据库、服务器;
应用层表现形式包括APP、WEB等,为管理人员提供可视化的监控与操作界面。
储能EMS组网架构
储能系统中的EMS通讯拓扑分为两层结构:
顶层:总集中监控系统
底层:接入设备:包括储能变流器、电池管理系统(BMS)、环境监测设备、消防系统、空调或门禁系统等。
监控主机负责:
现场测控系统之间的网络连接和数据转换。
数据采集、数据本地处理和协议转换。
命令交换和本地用户画面监视操作。
控制策略和WEB服务器功能。
实现大容量实时数据的高速汇集传输,确保主站系统能快速、准确地获取所有监测及监控信息。
及时反馈网络检测的系统异常与故障,确保快速定位与恢复。
储能EMS主要功能
监测与控制:
(1)实时监控储能系统的运行状态,包括电池的充放电状态、温度、电压、电流等关键参数。
(2)控制储能变流器(PCS)进行充放电操作,以保持电池在最佳工作状态。
优化调度:
根据电网需求、电池状态和成本等因素,优化储能系统的充放电策略,提高能源利用效率,降低运营成本。
状态估计与性能评估:
(1)通过先进的算法对电池的状态进行估计,包括剩余容量、健康程度等。
(2)评估电池的性能,为优化充放电策略提供依据。
安全管理:
包含一系列的安全保护措施,如过温保护、过充保护、过放保护、电池均衡管理等,以防止电池损坏或发生安全事故。
数据采集与分析:
收集储能系统的运行数据,进行分析和处理,以识别系统性能趋势,为系统优化和维护提供数据支持。
通信与接口:
与其他系统(如电网调度系统、分布式能源管理系统等)进行通信,执行远程控制指令,实现储能系统与外部系统的互动。
能量预测与规划:
根据历史数据和天气预报,预测电网负荷和可再生能源发电量,从而规划储能系统的运行策略。
辅助服务:
协调储能系统提供辅助服务,如频率调节、电压控制等,以支持电网的稳定运行。
经济运行:
通过分析市场价格和电网需求,优化储能系统的运行模式,以实现经济利益最大化。
故障诊断与维护:
监测电池和系统的异常情况,提供故障诊断报告,辅助维护人员及时解决问题,并预测维护时间。
代表企业
宝光智中
宝光智中成立于2021年,隶属于中国电气装备集团所属西电集团宝光股份,是一家注册于北京市海淀区的高新技术企业,主要从事储能电站核心技术和产品研发,锂电池PACK组装生产,提供储能电站整体解决方案、设备集成服务,开展项目开发投资、自持或代理运营储能资产等业务。技术和经营团队具备丰富的电力系统和储能系统工作经验。核心产品储能EMS来源于清华大学大规模储能控制与电力系统分析技术的积累,专注储能系统深度参与新型电力辅助服务市场。
国能日新
国能日新专注于能源数据服务与应用开发业务,基于能源数据技术的多年应用服务经验,深耕大数据、云计算、人工智能、物联网等技术研发与应用,布局在电力系统的源侧、网侧、荷侧与储能侧提供全面的数据应用产品和整体解决方案。在源侧,可助力新能源电站实现精准并网发电预测与控制,智能化运维管理,储能协调控制和新能源电站电力交易辅助决策支持。在网侧,可协助调度进行新能源主站功率预测、资源评估、群控群调与承载力评估等,实现电网对新能源的合理规划与有效资源利用。在负荷侧,可拓展开发多种综合能源应用服务产品,如虚拟电厂,让负荷电能合理使用,协助电网实现调峰辅助服务,从而达到源荷互动。在储能侧,可通过储能智慧能量管理系统,让储能发挥最大经济效益。
中天储能
中天储能系中天科技股份有限公司控股子公司,成立于2012年12月,注册资金16.3393亿元,主要致力于大型储能、后备电源及新能源汽车锂电池及系统的研发、生产和销售;目前已形成含电池正负极材料、结构件、铜箔、锂离子电池、BMS 、PCS 、EMS 、变压器、开关柜、储能集装箱等核心部件的完整储能产业链,实现电网侧储能电站所需设备内部自主配套率95%以上,用户侧储能电站所需设备内部自主配套率99%以上,凭借着产业链优势,已成为储能行业公认的领跑者。
海博思创
海博思创是行业领先的储能系统解决方案与技术服务供应商,专注于储能系统的研发、生产、销售和服务,为传统发电、新能源发电、智能电网、终端电力用户及智能微网等“源-网-荷”全链条行业客户提供全系列储能系统产品,提供储能系统一站式整体解决方案。
天启鸿源
天启鸿源以引领新能源领域商业模式创新为目标,专注于储能与微电网系统产品的核心技术研发,致力成为全球最具竞争力的绿色能源解决方案提供商。天启鸿源拥有数十项专利,获得高新技术企业认定,储能产品获得TUV、鉴衡等多项认证。公司与世界银行在国内外有多项合作,并承接了全球最大储能项目甘肃国家级网侧储能电站等多个代表性的项目。
华自科技
华自科技专注于自动化、信息化和智能化技术,为新型储能、能源、环保、工控、水利等领域用户提供核心软硬件产品与系统解决方案,是多能物联技术领航企业。公司拥有国家企业技术中心、博士后科研工作站、国家CNAS 实验室等国家级创新平台,拥有近千项专利,起草多项行业标准,科研成果获国家科技进步二等奖、湖南省科技进步一等奖,获评国家技术创新示范企业。
公司依托储能变流器(PCS)、多能物联协调控制器(CCS)、储能管理系统(EMS)、电池管理系统(BMS)等核心技术,可提供各种新型储能交钥匙工程。深耕电力行业三十余载,华自科技精准发力储能赛道,打通全产业链,具备勘测设计、设备制造、工程实施、智能运维等EPCO 专业服务能力,提供源、网、荷等多场景储能解决方案,提升新能源消纳比例,保障电网可靠稳定运行,为用户节能增效,助力构建安全高效能源体系。
华峰储能
华峰集团创办于1991年,现总部坐落于浙江省瑞安市,是一家以化工新材料为主业的中国500强企业。集团现在国内6个省市及“一带一路”沿线多个国家建有产业基地与销售公司,下辖华峰化学、华峰超纤 、华峰铝业等50余家全资或控股公司,拥有员工16000余名,是全球聚氨酯制品材料主要产销企业。产业涉足“聚氨酯、聚酰胺、铝箔材料、可降解塑料”四大先进制造和“智能家居、数字经济、LNG”三大战略新产业以及物流、金融、贸易等服务领域。
乐创新能源
科技领先是乐创能源LEGEND ENERGY从创立之初就延续至今的企业基因,作为一家深耕用户侧的智慧能源软硬件产品研发,投资、能源资产管理运营的全球化服务商,新一代智慧能源领军者!
乐创能源LEGEND ENERGY将持续创新,推动社会可持续发展。能源行业正在发生深刻改变,储能作为关键一环,我们认为真正变革的方向是如何创造智慧能源资产管理运营体系,推动储能真正融合产业真实需求成为能源新基建。我们致力于在极致的储能软硬件产品基础之上,将重新定义服务用户的所有过程,为用户侧提供超越期待的全程智慧能源体验。
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储能EMS应用领域
储能EMS(能量管理系统)的应用领域广泛,主要包括以下几个方面:
电网辅助服务
EMS可以调节电网的频率和电压,提供备用电力,以及参与电网的频率调节和需求响应等辅助服务。
可再生能源集成
EMS有助于整合风能、太阳能等可再生能源,通过储能系统存储过剩的能源并在需求高峰时释放,从而提高可再生能源的利用率。
削峰填谷
在电力市场中,EMS可以帮助电网运营商通过在低峰时段存储电力并在高峰时段释放,从而平衡电网负荷,降低峰值负荷,减少能源浪费。
需求响应
EMS可以响应电网的需求减少信号,通过减少储能系统的充电或增加放电,帮助降低电网负荷,从而参与需求响应程序,减少电费支出。
微电网管理
在微电网应用中,EMS可以管理多种能源资源,包括电池储能、燃料电池、热能存储等,实现能源的优化配置和自治管理。
电动汽车充电控制
EMS可以管理电动汽车的充电站,通过调度充电时段和电量,优化电网负载,同时保证电动汽车的充电需求。
工业和商业储能
在工业和商业建筑中,EMS可以优化存储电力的使用,减少电费支出,提高电能质量,并通过需求侧管理提高电网的稳定性。
离网能源系统
在离网可再生能源系统中,EMS可以优化储能系统的充放电策略,提高能源自给自足率,延长电网独立运行的时间。
电池性能管理
EMS可以监控电池的健康状况和性能,通过智能算法延长电池寿命,减少维护成本。
能源交易
EMS可以提供电网运行数据和市场信息,帮助能源交易者做出更明智的买卖决策,参与能源市场交易。
储能EMS发展趋势
随着技术的发展,储能EMS正朝着更加智能化、集成化和可持续化的方向发展。未来的EMS将更加注重智能化技术的应用,如人工智能和机器学习,以实现更精准的数据分析和预测。同时,EMS将更加注重与其他智能设备的集成和互联互通,以及推动清洁能源的应用和节能减排政策的实施。储能EMS的发展受到多方面因素的影响,包括技术进步、市场需求、政策支持等。人工智能和大数据等新技术的应用将进一步提升EMS在主动安全预警、智能交易、故障信息处理等方面的能力,最终实现储能电站的“智慧”运行。
内容资料来源:一舟储能、 飞米数能、时代大业新能源、江苏麦格聚能、 邢东锂电科技、 旭和储能