Curta de PV com BESS: O que acontece quando a bateria está cheia?

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Referência de projeto PV e armazenamento ligado à rede da HMX para planeamento de curtailment
Sistema solar com armazenamento conectado à rede de 100kW 215kWh para aplicação de redução de pico em fábrica comercial na Malásia; imagem de referência da biblioteca de mídia HMX.

Uma bateria é um destino de energia apenas enquanto pode aceitar carga. Quando o pack atinge o seu limite permitido, a geração solar deve ter outro destino ou ser reduzida. Para um comprador de FV com armazenamento, essa restrição simples deve constar na especificação de controle antes de se tornar uma surpresa na comissionamento.

O curtailment solar com BESS não é apenas uma questão de adicionar mais capacidade de bateria. Diz respeito a qual dispositivo conhece a capacidade de carga presente, qual dispositivo pode reduzir a produção FV, como os comandos são entregues e o que acontece quando os caminhos disponíveis mudam. Uma conexão à rede com limite de exportação e uma instalação em ilha necessitam de análises operacionais diferentes.

Listar os destinos permitidos para a energia excedente

Comece pela topologia real do sistema. Identifique as cargas do local, o carregamento da bateria, a exportação permitida e qualquer outro destino de energia aprovado. Não presuma que a rede sempre aceita excedente ou que um gerador pode absorvê-lo. O projetista deve distinguir uma preferência de gestão de energia de um limite operacional físico ou contratual.

Análise de destinos de energia para controle de FV com armazenamento
Condição operacionalDestino disponível a confirmarAção quando indisponível
Carga excede a geração FVFornecimento direto às cargas conectadasUtilizar suporte aprovado da bateria ou da rede, conforme aplicável
FV excede a carga, bateria aceita cargaCarregamento da bateria dentro do seu limite de correnteUtilizar exportação permitida ou curtailment
Bateria atinge o seu limite operacional superiorCarga do local e qualquer exportação permitidaReduzir a geração onde o excedente não puder ser utilizado
Operação em ilhaCargas e caminho de carregamento da bateria suportadoUtilizar o método aprovado de controle de geração em ilha
Gerador conectadoDestinos consistentes com a proteção e controle do geradorCoordenar a resposta do FV e do BESS com o projeto do gerador

Esta matriz é uma proposta de análise de projeto, não uma prioridade fixa de despacho para todos os locais. Uma tarifa, acordo de interconexão ou requisito de backup pode levar a uma preferência diferente. Cada destino deve, no entanto, ser fisicamente suportado e permitido no estado operacional relevante.

O SOC é útil, mas a capacidade de carga presente importa mais

Um pack pode restringir o carregamento antes de o limiar nominal de SOC cheio do EMS ser atingido. Temperatura, condições das células e estados de proteção podem reduzir o limite de carga disponível. A cadeia de controle deve, portanto, utilizar os limites relevantes da bateria e o status do dispositivo, em vez de presumir que uma porcentagem sozinha sempre descreve a potência de absorção disponível.

O guia de interface BMS, PCS e EMS explica por que proteção e despacho supervisório são funções separadas. Um comando para carregar não é permissão para ignorar um limite da bateria, e o EMS deve ter outra resposta quando esse comando não pode ser executado.

Especifique unidades, convenção de sinal, timing de atualização e validade dos dados para o sinal de capacidade de carga. Identifique se o valor se refere ao lado CC da bateria ou a uma fronteira de potência CA. Um sinal indefinido pode produzir despacho incorreto mesmo quando cada componente envia os bytes esperados pelo seu protocolo de comunicação.

Não presuma que todos os inversores FV respondem da mesma forma

Referência de instalação solar da HMX para revisão de interfaces PV e de bateria
Solução de energia industrial sem rede para Mali, sistema de armazenamento de energia com bateria de lítio de 100kW PCS 215kWh; imagem de referência da biblioteca de mídia HMX.

Um sistema de marcas mistas necessita de uma forma documentada de reduzir a geração. Pode utilizar um comando de comunicação suportado ou um comportamento de controle elétrico definido. A presença de uma porta de comunicação não estabelece que o comando relevante está disponível, é gravável ou está implementado pelo firmware instalado.

SunSpec Modbus fornece uma estrutura padronizada para dados e controle de DER. O integrador ainda precisa verificar o modelo aplicável, o suporte do dispositivo, a autoridade de controle e a resposta observada para a combinação proposta. A marca do protocolo não é um teste de compatibilidade completo.

O manual de interface do Sunny Boy Storage da SMA descreve um método de deslocamento de frequência específico do produto para gerenciar o excedente FV acoplado em CA durante a operação de backup. Ilustra por que o inversor FV deve responder ao método selecionado. As suas configurações e configuração regional não devem ser copiadas para equipamentos não relacionados.

Documente quaisquer diferenças entre o controle conectado à rede e em ilha. Uma função que funciona com uma referência da concessionária pode não estabelecer operação estável em uma ilha, e os requisitos da rede local permanecem aplicáveis à operação conectada. O projetista deve aprovar o modo e as configurações apropriadas ao projeto.

Comissionar deliberadamente condições de bateria cheia

Uma demonstração realizada apenas com uma bateria parcialmente descarregada deixa o caso crítico não testado. O plano de aceitação deve examinar a capacidade de carga reduzida e o excedente FV, utilizando um procedimento aprovado pelo fabricante. Onde a reprodução ao vivo for inadequada, acorde um teste controlado, simulação ou outra rota de evidência credível.

Casos propostos de aceitação de curtailment
Condição de testeObservação necessáriaEvidência a preservar
Capacidade de carga diminuiGeração e carregamento respondem dentro do envelope aprovadoLimite da bateria, produção FV e potência do PCS em timestamps alinhados
Grande redução de carga permitidaO excedente é gerenciado sem depender de um destino indisponívelCarga, exportação, comandos de controle e status do dispositivo
O feedback de controle FV está ausenteFallback e alarme definidos, não execução de comandos presumidaComando, qualidade do feedback e ação de fallback
A bateria torna-se indisponívelO site permanece dentro do seu estado operacional permitidoEstado de isolamento e resposta de geração
As condições regressam ao normalRecuperação controlada sem comandos de modo conflituantesAutorização de recuperação e tendências de potência

Plataforma de teste de rede controlado da NLR demonstra que os controlos de armazenamento e a geração convencional podem ser avaliados em cenários definidos. Para uma compra, pergunte quais cenários a evidência de integração oferecida cobre efetivamente, em vez de aceitar uma declaração ampla de “testado”.

Coloque a energia curtailed no modelo, não numa nota de rodapé

Uma estimativa de produção que assume que cada unidade disponível de energia fotovoltaica é consumida ou armazenada pode sobrestimar o benefício de uma instalação com restrições de exportação. Modele as ocasiões em que a carga é baixa, a bateria não pode aceitar carga e a exportação é restrita. Distinga a geração curtailed das perdas de conversão e da energia que nunca foi produzida devido a condições de recurso.

Utilize dimensionamento de bateria comercial para ligar a capacidade utilizável e o despacho aos dados de carga do site. Mais armazenamento pode alterar o padrão de curtailment, mas não elimina a necessidade de um método de controlo funcional e de limites específicos da configuração.

Ao comparar opções comerciais de PV com armazenamento, solicite a sequência operacional de bateria cheia juntamente com o diagrama de modo normal. A resposta útil não é “a bateria vai absorver o excedente”. É uma explicação documentada do que o sistema faz quando a bateria não pode.

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