Тэхнічная архітэктура разумнай зарадкі электрамабіляў: дынамічнае балансаванне нагрузкі і аптымізацыя BESS

Комплексная тэхнічная архітэктура разумнай зарадкі электрамабіляў: авалоданне дынамічным балансаваннем нагрузкі з дапамогай перадавых цыклаў кіравання, лакальна-хмарная інтэграцыя, аптымізацыя некалькіх энергій з дапамогай фотаэлектрычных сістэм і сістэм BESS, а таксама прагнастычнае кіраванне стабільнасцю буйнамаштабнай сеткі.

Раздзел 1: Уводзіны ў разумную зарадку электрамабіляў і неабходнасць дынамічнага балансавання нагрузкі (DLB)

Глабальны пераход да электрамабільнасці — гэта ўжо не перыферыйная тэндэнцыя, а цэнтральны слуп дэкабарнізацыі транспартнага сектара. Па меры таго, як мільёны аўтамабіляў з рухавікамі ўнутранага згарання (ДВЗ) замяняюцца электрамабілямі (ЭМ), попыт на электраэнергію пераключаецца з вадкага паліва на электрычную сетку. Гэтая змена парадыгмы ўяўляе сабой манументальную праблему для электрычнай інфраструктуры, якая ў многіх выпадках была распрацавана дзесяцігоддзі таму. Перарывісты і магутнасны характар ​​зарадкі ЭМ можа прывесці да лакалізаванай перагрузкі сеткі, дэградацыі трансфарматараў і, у рэшце рэшт, да катастрафічных паломак, калі не кіраваць імі належным чынам.

Інтэлектуальная зарадка электрамабіляў уяўляе сабой тэхналагічны мост паміж расце попытам на мабільнасць і фізічнымі абмежаваннямі энергасеткі. Па сутнасці, інтэлектуальная зарадка — гэта веданне таго, калі, з якой хуткасцю і з якім прыярытэтам трэба зараджаць электрамабіль. Аднак найбольш важным кампанентам гэтага інтэлектуальнага ўзроўню з'яўляецца дынамічнае балансаванне нагрузкі (DLB).

Дынамічнае балансаванне нагрузкі — гэта працэс пастаяннага маніторынгу даступнай электрычнай магутнасці пляцоўкі і размеркавання гэтай магутнасці паміж актыўнымі зараднымі прыладамі для электрамабіляў у рэжыме рэальнага часу. Без дынамічнага балансавання нагрузкі будынак або зарадная станцыя былі б вымушаныя працаваць на статычнай мяжы, якая часта дыктуецца «горшым сцэнарыем» пікавай нагрузкі. Гэта прыводзіць да значнай неэфектыўнасці: альбо пляцоўка недастаткова абсталявана, што прыводзіць да павольнай зарадкі для карыстальнікаў, альбо пляцоўка патрабуе надзвычай дарагой мадэрнізацыі інфраструктуры для апрацоўкі тэарэтычных пікаў, якія адбываюцца толькі на працягу некалькіх гадзін на тыдзень.

Неабходнасць DLB вынікае з трох асноўных фактараў:

1. Захаванне інфраструктурыПрадухіленне спрацоўвання галоўных аўтаматычных выключальнікаў і абарона трансфарматараў ад перагрэву.
2. Эканамічная эфектыўнасцьПазбяганне высокіх тарыфаў на электраэнергію і празмерных выдаткаў на мадэрнізацыю абслугоўваючых панэляў або мясцовых размеркавальных сетак.
3. Задаволенасць карыстальнікаўМаксімізацыя хуткасці зарадкі для ўсіх карыстальнікаў шляхам інтэлектуальнага выкарыстання кожнай даступнай кілават-гадзіны ёмістасці.

У гэтым глыбокім тэхнічным даследаванні мы разгледзім механіку размеркаванай зараднай тэхналогіі (DLB), ад мілісекундных цыклаў кіравання, якія кіруюць сілавой электронікай, да воблачнай аркестроўкі тысяч пунктаў зарадкі. Мы разгледзім, як DLB развіваецца пры інтэграцыі з аднаўляльнымі крыніцамі энергіі, такімі як фотаэлектрычныя (PV) і сістэмы назапашвання энергіі ў акумулятарах (BESS), і як прагнастычнае мадэляванне дазваляе буйным зарадным цэнтрам прадбачыць ваганні сеткі, перш чым яны адбудуцца. Па меры таго, як мы рухаемся да будучыні, дзе электрамабіль будзе не проста спажыўцом, а размеркаваным рэсурсам энергіі, разуменне нюансаў DLB мае першараднае значэнне як для інжынераў, гарадскіх планіроўшчыкаў, так і для пастаўшчыкоў энергіі.

Раздзел 2: Асноўныя прынцыпы дынамічнага балансавання нагрузкі

Каб зразумець, як працуе DLB, трэба спачатку разабрацца ў «статычнай» альтэрнатыве. У асяроддзі статычнай балансіроўкі нагрузкі кожнай зараднай прыладзе выдзяляецца фіксаваная колькасць току. Напрыклад, калі аб'ект мае абмежаванне ў 100 А і 5 зарадных прылад, кожная можа быць абмежавана 20 А. Калі зараджаецца толькі адзін аўтамабіль, ён усё роўна атрымлівае толькі 20 А, марнуючы 80 А даступнай магутнасці. І наадварот, калі зараджаюцца ўсе 5 аўтамабіляў, і хтосьці ўключае магутную сістэму ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра ў будынку, агульная нагрузка можа перавысіць 100 А, што прывядзе да адключэння электраэнергіі.

DLB замяняе гэта жорсткае размеркаванне гнуткай, адаптыўнай сістэмай. Асноўны прынцып — гэта зваротная сувязь паміж «Агульнай даступнай магутнасцю» і «Актыўным попытам на зарадку».

Матэматычны фонд

У найпрасцейшым выпадку DLB можна выразіць наступным ураўненнем:P_даступна_для_электрамашыны(t) = P_агульная_ліміт – P_нагрузкі_не_электрамашыны(t)

Дзе:

• P_total_limitгэта фізічная або кантрактная мяжа сайта.
• P_non_EV_loads(t)— гэта спажыванне ў рэжыме рэальнага часу асвятлення, абсталявання, ліфтаў і г.д., якое вымяраецца разумным лічыльнікам.
• P_даступна_для_электрамашын(t)— гэта астатняя магутнасць, якую можна бяспечна размеркаваць паміж электрамабілямі.

Складанасць узнікае, калі сістэма павінна вырашыць, як размеркавацьP_даступна_для_электрамашын(t)сяродNзарадныя прылады. Гэта размеркаванне рэгулюецца алгарытмамі, якія ўлічваюць:

• Стан зарада (SoC)Аўтамабіль з амаль пустым акумулятарам можа атрымаць больш высокі прыярытэт.
• Час адпраўленняАўтамабіль, які стаіць на ноч, можна зараджаць павольна, а аўтамабіль, які патрабуе хуткай падзарадкі, атрымлівае імпульс.
• Фазавая балансіроўкаУ трохфазных сістэмах DLB павінен гарантаваць, што ніводная фаза не будзе перагружаная, што патрабуе складанай логікі пераключэння або размеркавання з улікам фаз.

Датчыкі і вымярэнні

Дакладнасць DLB цалкам залежыць ад якасці атрыманых дадзеных. Звычайна гэта тычыцца трансфарматараў току (CT) або спецыяльных разумных лічыльнікаў, устаноўленых у кропцы агульнага падключэння (PCC). Гэтыя прылады павінны паведамляць дадзеныя аб нагрузцы з высокай частатой (часта 1 Гц або вышэй), каб кантролер DLB мог рэагаваць на раптоўныя скокі нагрузкі будынка, такія як запуск прамысловага рухавіка, на працягу некалькіх секунд, каб прадухіліць адключэнне галоўнага выключальніка.

Іерархічная структура

Сістэма кіравання зараднымі прыладамі (DLB) часта працуе ў іерархіі. На «лакальным» узроўні кантролер кіруе кластарам зарадных прылад. На «пляцоўцы» ён каардынуе свае дзеянні з сістэмай кіравання будынкам. На «сетцы» ён можа рэагаваць на сігналы рэагавання на попыт (DR) ад энергакампаніі. Гэты шматслаёвы падыход гарантуе падтрыманне лакальнай бяспекі, адначасова ўдзельнічаючы ў больш шырокіх энергетычных рынках.

Раздзел 3: Распрацоўка контураў кіравання для алгарытмаў DLB: ПІД-рэгулятар і мадэльна-прагнастычнае кіраванне (MPC)

Эфектыўнасць сістэмы дынамічнага балансавання нагрузкі ў канчатковым выніку вымяраецца яе затрымкай і дакладнасцю. Калі нагрузка ў будынку рэзка ўзрастае, і сістэме дынамічнага балансавання нагрузкі патрабуецца 30 секунд для рэгулявання току зарадкі электрамабіля, галоўны выключальнік, верагодна, спрацуе да таго, як адбудзецца карэкцыя. Такім чынам, канструкцыя контуру кіравання з'яўляецца «мозгам» разумнай зараднай станцыі. У гэтым раздзеле мы паглыбімся ў інжынерныя характарыстыкі гэтых механізмаў кіравання, засяродзіўшыся на прапарцыйна-інтэгральна-дыферэнцыяльных (PID) кантролерах і больш прасунутым мадэльна-прагнастычным кіраванні (MPC).

Структура ПІД-кіравання ў DLB

ПІД-кантролеры — гэта рабочыя конікі прамысловай аўтаматызацыі, і яны знаходзяць натуральнае прымяненне ў DLB. Мэта ПІД-кантролера — падтрымліваць агульную нагрузку аб'екта ($P_{total}$) на ўзроўні або ніжэй за зададзенае значэнне ($P_{limit}$) шляхам рэгулявання кіравальнай зменнай, якая з'яўляецца максімальным абмежаваннем току, што пасылаецца на EVSE (абсталяванне для электрамабіляў).

• Прапарцыйны (P)P-складнік забяспечвае неадкладную рэакцыю на памылку (розніцу паміж $P_{limit}$ і $P_{total}$). Калі памылка вялікая (напрыклад, значнае падзенне нагрузкі будынка), P-складнік хутка павялічвае дазволены ток зарадкі электрамабіля. Аднак кіраванне толькі па P-складніку часта прыводзіць да «ўсталяванай памылкі», калі сістэма ніколі цалкам не дасягае мяжы.
• Інтэграл (I)I-член улічвае назапашванне мінулых памылак. Ён павольна павялічвае або паніжае ток, каб ліквідаваць памылку ў стацыянарным стане, гарантуючы, што сістэма выкарыстоўвае кожны даступны ампер з цягам часу.
• Вытворная (D)D-тэрмін прадказвае будучыя памылкі, разглядаючы хуткасць змяненняў. Гэта вельмі важна для прадухілення «перавышэння». Калі нагрузка хутка павялічваецца, D-тэрмін будзе агрэсіўна абмежаваць колькасць зарадных прылад для электрамабіляў, перш чым будзе дасягнута мяжа.

У асяроддзі DLB (дыстанцыйна-зараджальнай ланкі) контур PID-рэгулятара павінен быць старанна настроены. Калі ён занадта агрэсіўны, электрамабілі будуць пастаянна мадуляваць свой ток, што можа прывесці да зносу бартавой зараднай прылады аўтамабіля (OBC) і патэнцыйна раздражняць праграмнае забеспячэнне электрамабіля, што прывядзе да памылак зарадкі. Калі ён занадта павольны, ён не выконвае сваю асноўную функцыю — абарону электрасеткі.

Акрамя PID: прагназуемае кіраванне мадэллю (MPC)

Хоць PID-дысплеі эфектыўныя для простых сцэнарыяў, сучасныя буйныя зарадныя цэнтры ўсё часцей выкарыстоўваюць мадэльнае прагназуемае кіраванне (MPC). У адрозненне ад PID, які з'яўляецца рэактыўным, MPC з'яўляецца праактыўным. Ён выкарыстоўвае матэматычную мадэль сістэмы для прагназавання яе будучай паводзін на працягу пэўнага «гарызонту прагназавання».

У кантэксце DLB, MPC-кантролер улічвае:

1. Сістэмныя абмежаванніФізічныя абмежаванні зарадных прылад, магутнасць трансфарматара і максімальная хуткасць спажывання аўтамабіля.
2. Прагнозы на будучынюПрагназаваная нагрузка на будынак на аснове гістарычных заканамернасцей, прагнозаў надвор'я (якія ўплываюць на нагрузку на HVAC) і чаканага прыбыцця транспартных сродкаў.
3. Мэтавая функцыяМатэматычная мэта, напрыклад, «Мінімізацыя агульных выдаткаў на энергію пры адначасовым забеспячэнні дасягнення ва ўсіх аўтамабілях 80% зарада сістэмы нагрузкі да 8 раніцы».

Алгарытм MPC вырашае задачу аптымізацыі на кожным кроку часу (напрыклад, кожныя 5 хвілін). Ён разлічвае паслядоўнасць аптымальных кіруючых дзеянняў, але рэалізуе толькі першае з іх, а затым пераразлічвае на наступным кроку. Гэта дазваляе сістэме DLB «згладжваць» профілі зарадкі. Напрыклад, калі сістэма ведае, што а 14:00 адбудзецца велізарны пік нагрузкі будынка, яна можа папярэдне зарадзіць электрамабілі а 13:30, а затым значна задушыць іх а 14:00, замест таго, каб рэзка рэагаваць, калі адбываецца пік.

Затрымка і пратаколы сувязі

Хуткасць контуру кіравання залежыць ад хуткасці яго канала сувязі. У многіх сістэмах DLB кантролер звязваецца з зараднымі прыладамі праз Modbus TCP, RTU або пратакол Open Charge Point Protocol (OCPP).

• ModbusЗабяспечвае вельмі нізкую затрымку (мілісекунды), што робіць яго ідэальным для лакальнага, крытычна важнага для бяспекі DLB.
• OCPP 1.6/2.0.1Галіновы стандарт для сувязі паміж воблакам і зараднай прыладай. Нягледзячы на ​​больш шырокі набор функцый (апрацоўка рахункаў, аўтэнтыфікацыя і абнаўленне прашыўкі), ён уводзіць значную затрымку (часта 1-5 секунд) з-за накладных выдаткаў на паведамленні JSON праз WebSockets і праходжанне праз публічны інтэрнэт.

Інжынеры павінны выбраць правільны пратакол, зыходзячы з крытычнасці балансавання нагрузкі. Для жылога дома можа быць дастаткова крыху больш павольнай воблачнай сеткі размеркавання нагрузкі. Для прамысловага прадпрыемства, дзе адключэнне аўтаматычных выключальнікаў каштуе тысячы долараў за прастой, лакальны цыкл на базе Modbus з'яўляецца абавязковым.

Раздзел 4: Лакальная і воблачная архітэктура DLB: параўнальны аналіз

Пры праектаванні разумнай зараднай інфраструктуры адным з найважнейшых архітэктурных рашэнняў з'яўляецца месцазнаходжанне «інтэлекту». Ці павінна логіка балансавання нагрузкі выконвацца на абсталяванні лакальнай сістэмы (лакальная DLB) ці яна павінна кіравацца з аддаленага сервера (воблачная DLB)? Абодва падыходы маюць відавочныя перавагі і кампрамісы з пункту гледжання надзейнасці, кошту і маштабаванасці.

Лакальны DLB: падыход да перыферыйных вылічэнняў

Лакальная зарадная прылада DLB мае на ўвазе фізічны кантролер — часта гэта ПЛК (праграмуемы лагічны кантролер), спецыяльны шлюз або адну галоўную зарадную прыладу — якая непасрэдна ўзаемадзейнічае з іншымі зараднымі прыладамі ў лакальнай сетцы (LAN).

Перавагі:

1. Надзейнасць і магчымасці працы ў аўтаномным рэжымеСістэма не залежыць ад падключэння да Інтэрнэту. Калі валаконна-аптычная лінія абрываецца, зарадныя прылады працягваюць лакальна балансаваць нагрузку, забяспечваючы электрычную бяспеку будынка.
2. Нізкая затрымкаЯк абмяркоўвалася ў раздзеле 3, лакальная сувязь (Modbus або лакальны OCPP) адбываецца з хуткасцю меншай за секунду. Гэта вельмі важна для аб'ектаў з нестабільнымі нагрузкамі, не звязанымі з электрамабілямі, такіх як фабрыкі або бальніцы.
3. БяспекаЗахаванне кіруючых сігналаў у лакальнай сетцы памяншае паверхню атакі для кіберпагроз, якія могуць паспрабаваць маніпуляваць стабільнасцю сеткі.

Недахопы:

1. Кошт абсталяванняПатрабуецца набыццё і ўстаноўка дадатковага абсталявання на месцы.
2. Складанасць тэхнічнага абслугоўванняАбнаўленне логікі DLB можа запатрабаваць выездаў на месца або складанага дыстанцыйнага кіравання перыферыйнымі прыладамі.
3. Ізаляваныя дадзеныяЛакальны кантролер мае абмежаваны доступ да больш шырокіх умоў электрасеткі або цэн на энергію камунальнай кампаніі, калі ён не інтэграваны спецыяльна з воблачным бэкэндам.

Воблачная DLB: аркестроўка ў маштабе

У воблачнай архітэктуры разумны лічыльнік і зарадныя прылады перадаюць свае дадзеныя на цэнтралізаваную платформу кіравання. Воблака разлічвае аптымальную магутнасць для кожнай зараднай прылады і адпраўляеSmartCharging.SetChargingProfileкаманда назад да EVSE.

Перавагі:

1. МаштабаванасцьКіраваць 1000 сайтамі з адной воблачнай панэлі кіравання значна прасцей, чым 1000 асобных лакальных кантролераў.
2. Глабальная аптымізацыяВоблака можа агрэгаваць даныя з некалькіх сайтаў для ўдзелу ў віртуальных электрастанцыях (VPP) або рэагавання на нагрузку на рэгіянальную сетку.
3. Пашыраная інтэграцыя штучнага інтэлектуЗапуск складаных мадэляў машыннага навучання для прагназавання (якія мы разгледзім у раздзеле 8) значна больш магчымы на магутных воблачных серверах, чым на абмежаваным перыферыйным абсталяванні.
4. Ніжэйшыя першапачатковыя выдаткіНяма патрэбы ў спецыяльным лакальным кантролеры, калі зарадныя прылады могуць непасрэдна ўзаемадзейнічаць з воблакам.

Недахопы:

1. Залежнасць ад падключэнняКалі інтэрнэт адключаецца, сістэма звычайна вяртаецца ў «бяспечны стан» (напрыклад, мінімальны ток зарадкі для ўсіх аўтамабіляў), што можа быць вельмі неэфектыўным і прывесці да скаргаў кліентаў.
2. Высокая затрымкаЧас перадачы дадзеных паміж лічыльнікам, воблакам і зараднай прыладай можа складаць некалькі секунд. Гэта абцяжарвае рэагаванне на «імгненныя» скокі нагрузкі.
3. Праблемы прыватнасціБесперапынная перадача энергетычных дадзеных у воблака стварае праблемы з суверэнітэтам дадзеных і прыватнасцю для некаторых карпаратыўных кліентаў.

Гібрыдная мадэль: лепшае з абодвух светаў

Усведамляючы гэтыя кампрамісы, галіна пераходзіць да гібрыднай мадэлі. У гэтай канфігурацыі лакальны шлюз выконвае крытычна важную для бяспекі балансіроўку нагрузкі на мілісекундным узроўні (забяспечваючы ніколі не спрацоўвае аўтаматычны выключальнік). Тым часам воблака забяспечвае стратэгію высокага ўзроўню — усталёўвае «бюджэты» для лакальнага кантролера на аснове цэн на энергію, графікаў карыстальнікаў і сігналаў сеткі. Гэты «пераважна арыентаваны на перыферыю, арганізаваны воблакам» падыход забяспечвае надзейнасць, неабходную для абароны інфраструктуры, захоўваючы пры гэтым гнуткасць кіравання воблакам.

Раздзел 5: Стратэгіі і прыярытэты размеркавання магутнасці ў рэжыме рэальнага часу

Вызначэнне таго, як размеркаваць даступную магутнасць паміж некалькімі электрамабілямі, з'яўляецца найбольш складанай алгарытмічнай задачай у дынамічным балансаванні нагрузкі. Гэта не проста пытанне дзялення агульнай колькасці кілават на колькасць аўтамабіляў. Складаная сістэма размеркавання нагрузкі павінна збалансаваць справядлівасць, эфектыўнасць і патрабаванні індывідуальных карыстальнікаў. У гэтым раздзеле мы разгледзім розныя стратэгіі размеркавання магутнасці, якія выкарыстоўваюцца сёння ў гэтай галіне.

Хто першы прыйшоў, таго і абслужаць (FCFS)

Найпрасцейшая стратэгія размеркавання — FCFS. Першы аўтамабіль, які падключыцца, атрымлівае максімальную запытаную магутнасць. Наступныя аўтамабілі атрымліваюць тое, што засталося.

Плюсы:

• Просты ў рэалізацыі.
• Зразумела і празрыста для першых карыстальнікаў.

Мінусы:

• Вельмі несправядліва. Пяты карыстальнік, які прыбывае, можа не атрымаць электраэнергіі, нават калі ў яго тэрміновая паездка, у той час як першы карыстальнік ужо мае зарад 90% і можа лёгка пачакаць.
• Гэта прыводзіць да «запашвання энергіі», калі аўтамабіль гадзінамі займае месца з высокай магутнасцю, зараджаючы апошнія некалькі працэнтных пунктаў вельмі павольна.

Роўнае размеркаванне

У гэтай мадэлі даступная магутнасць падзяляецца пароўну паміж усімі актыўнымі сеансамі. Калі даступна 100 кВт і зараджаюцца 4 аўтамабілі, кожны атрымлівае 25 кВт. Калі далучаецца пяты аўтамабіль, магутнасць усіх зніжаецца да 20 кВт.

Плюсы:

• Па сваёй сутнасці «справядлівы» ў асноўным сэнсе.
• Максімізуе колькасць аўтамабіляў, якія атрымліваюць хаця б нейкі зарад.

Мінусы:

• Неэфектыўна для аўтамабіляў з малымі акумулятарамі або тых, якія амаль цалкам зараджаныя. Аўтамабілю, які можа прыняць толькі 7 кВт, «выдзяляецца» 20 кВт, што прыводзіць да марнавання 13 кВт, якія маглі б быць выдаткаваны на аўтамабіль магутнасцю 50 кВт.

Размеркаванне на аснове прыярытэтаў (SoC і ёмістасць батарэі)

Сучасныя сістэмы зарадкі літый-іённых акумулятараў выкарыстоўваюць больш інтэлектуальную шматмерную аптымізацыю. Яны аддаюць прыярытэт аўтамабілям у залежнасці ад іх стану зарада (SoC). Аўтамабіль з 10% зарадам мае прыярытэт перад аўтамабілем з 80%, таму што аўтамабіль з 10% зарадам мае больш тэрміновы запас ходу і можа зараджацца значна хутчэй дзякуючы крывой зарадкі літый-іённых акумулятараў (фаза пастаяннага току).

Акрамя таго, сістэма ўлічваемаксімальны працэнт прыняццятранспартнага сродку. ВыкарыстоўваючыМаксімальны токПа дадзеных аўтамабіля (праз ШІМ пры зарадцы пераменным токам або лічбавую сувязь пры зарадцы пастаянным токам), кантролер DLB гарантуе, што ён ніколі не выдзяляе больш магутнасці, чым аўтамабіль можа фактычна выкарыстаць, тым самым пераразмяркоўваючы «лішкі» паміж іншымі аўтамабілямі.

Прыярытэты, вызначаныя карыстальнікам, і прэміяльная плата

У камерцыйных умовах DLB можна падключыць да сістэмы аплаты. Карыстальнік можа плаціць прэмію за «хуткую» зарадку, гарантуючы, што ён заўсёды будзе атрымліваць максімальна магчымую магутнасць незалежна ад іншых нагрузак. І наадварот, аўтамабілем аўтапарка могуць быць прызначаны розныя прыярытэты ў залежнасці ад запланаванага часу адпраўлення. Фургон дастаўкі, які адпраўляецца а 5-й раніцы, атрымлівае прыярытэт а 3-й гадзіне ночы перад фургонам, які адпраўляецца а 9-й раніцы.

Алгарытм прапарцыйна-справядлівасці

Гэты алгарытм, заснаваны на тэлекамунікацыях (планаванне LTE/5G), спрабуе максымізаваць агульную «карыснасць» сістэмы. Ён збалансуе неадкладную патрэбу ў высокай магутнасці (эфектыўнасць) з доўгатэрміновай патрэбай гарантаваць, што ні адзін аўтамабіль не застанецца незараджаным (справядлівасць). Ён разлічвае прыярытэтны бал для кожнага аўтамабіля:Ацэнка = (Запытаная магутнасць / Сярэдняя атрыманая магутнасць на дадзены момант)Аўтамабілі з найвышэйшымі баламі атрымліваюць наступны размеркаванне даступнай магутнасці.

Раздзел 6: Стабільнасць сеткі і механізмы прадухілення перагрузкі

Дынамічнае балансаванне нагрузкі — гэта не проста функцыя для зручнасці карыстальніка; гэта найважнейшая сістэма бяспекі для стабільнасці сеткі. Па меры павелічэння пранікнення электрамабіляў размеркавальная сетка сутыкаецца з новымі відамі нагрузкі, у тым ліку з хуткімі ваганнямі попыту і гарманічнымі скажэннямі. У гэтым раздзеле разглядаюцца механізмы, якія DLB выкарыстоўвае для абароны сеткі і прадухілення катастрафічных перагрузак.

Логіка абароны «крывой адключэння»

Электрычныя выключальнікі маюць «крывую спрацоўвання» — яны могуць вытрымліваць невялікую перагрузку на працягу некалькіх хвілін, але імгненна спрацоўваюць, калі адбываецца моцны скачок напружання. Надзейны кантролер DLB павінен мадэляваць гэтую крывую спрацоўвання. Ён павінен улічваць вельмі кароткія пікі (напрыклад, запуск ліфта), каб пазбегнуць непатрэбнага дросельнай зарадкі электрамабіляў, але павінен дзейнічаць рашуча, калі перагрузка не знікае.

Пашыраныя кантролеры выкарыстоўваюць падыход «падвойнага парога»:

1. Парог папярэджання (напрыклад, 90% ад ліміту)Кантролер пачынае «мяккае рэгуляванне» зарадных прылад для электрамабіляў, каб не дапусціць дасягнення ліміту.
2. Крытычны парог (напрыклад, 98% ад ліміту)Кантролер рэалізуе «аварыйны прыпынак» або рэзкае зніжэнне току да мінімальна дазволенага (звычайна 6 А для зарадкі пераменным токам) для абароны галоўнага засцерагальніка.

Кіраванне дысбалансам фаз

У трохфазных электрычных сістэмах (распаўсюджаных у Еўропе і на прамысловых аб'ектах) магчымая перагрузка адной фазы, нават калі агульная трохфазная магутнасць знаходзіцца ў межах нормы. Гэта адбываецца, калі большасць электрамабіляў на аб'екце з'яўляюцца аднафазнымі зараднымі прыладамі, і яны падключаны да адной фазы (напрыклад, фаза L1).

Фазавая сістэма DLB кантралюе кожную фазу асобна. Калі фаза L1 дасягае свайго ліміту, а L2 і L3 недастаткова выкарыстоўваюцца, кантролер будзе рэгуляваць нагрузку толькі на аўтамабілі, падлучаныя да L1. Некаторыя перадавыя EVSE могуць нават дынамічна пераключаць фазы (пераключэнне фаз), пераводзячы аўтамабіль з перагружанай фазы ў адкрытую, не перарываючы сеанс зарадкі.

Гарманічныя скажэнні і якасць электраэнергіі

Зарадныя прылады для электрамабіляў — гэта нелінейныя нагрузкі, якія выкарыстоўваюць сілавую электроніку (выпрамнікі). Яны могуць уводзіць гармонікі ў сетку, што можа выклікаць перагрэў у нейтральных правадніках і перашкоды для адчувальнага электроннага абсталявання. Хоць DLB у асноўным кіруе «рэальнай магутнасцю» (кВт), складаныя сістэмы таксама кантралююць «агульны каэфіцыент гарманічных скажэнняў» (THD) і «каэфіцыент магутнасці» (PF). Калі THD перавышае рэгулятарныя абмежаванні (напрыклад, IEEE 519), сістэма DLB можа знізіць хуткасць зарадкі, каб змякчыць уплыў на якасць электраэнергіі.

Рэгуляванне попыту і частаты

На макраўзроўні сістэмы рэагавання на попыт (DLB) могуць удзельнічаць у праграмах рэагавання на попыт (DR). Калі частата сеткі падае (што сведчыць пра дэфіцыт паставак), энергакампанія пасылае сігнал. Кантролер DLB можа рэагаваць за мілісекунды, адначасова разраджаючы нагрузку электрамабіля паміж сотнямі зарадных прылад. Гэта забяспечвае эфект «віртуальнай батарэі», які значна хутчэйшы і больш эканамічна эфектыўны, чым запуск пікавай газавай станцыі. Гэты пераход ад «пасіўнай нагрузкі» да «актыўнага актыву сеткі» — будучыня разумнай зарадкі.

Роля рэзервовых станаў

Важным кампанентам прадухілення перагрузкі з'яўляецца «бяспечны стан» або «рэзервны ток». У выпадку збою сувязі паміж кантролерам і лічыльнікам (або воблакам) сістэма DLB павінна па змаўчанні пераключыцца на загадзя вызначаную бяспечную мяжу току. Звычайна яна ўсталёўваецца на вельмі нізкае значэнне (напрыклад, 6 А на зарадную прыладу) або на нуль, што гарантуе, што нават пры поўным збоі сістэмы інфраструктура будынка застанецца абароненай.

Раздзел 7: Інтэграцыя шматэнергетычных сістэм: аптымізацыя DLB з дапамогай фотаэлектрычных энергій і BESS

Інтэграцыя аднаўляльных крыніц энергіі, у прыватнасці фотаэлектрычных (ФЭ), і лакальных назапашвальнікаў, такіх як сістэмы акумулявання энергіі на батарэях (БАСЭ), дадае новае вымярэнне складанасці дынамічнай балансіроўцы нагрузкі. У традыцыйнай канфігурацыі ДАС мэта складаецца ў тым, каб заставацца ў межах ліміту сеткі. У шматэнергетычнай сістэме мэта складаецца ў тым, каб арганізаваць гэтыя розныя актывы, каб максымізаваць уласнае спажыванне, мінімізаваць выдаткі на сетку і забяспечыць надзейнасць.

Раўнанне балансу магутнасці з некалькіх крыніц

На аб'екце з фотаэлектрычнымі сістэмамі і сістэмамі BESS магутнасць, даступная для зарадкі электрамабіляў, больш не з'яўляецца проста «лімітам сеткі мінус нагрузка будынка». Яна становіцца:P_ev(t) = P_grid_limit – P_building(t) + P_pv(t) + P_bess_discharge(t) – P_bess_charge(t)

Гэтае ўраўненне ўводзіць некалькі новых кіруючых зменных. Кантролер DLB цяпер павінен вырашаць не толькі, як размеркаваць магутнасць паміж электрамабілямі, але і калі зараджаць або разраджаць BESS.

Зарадка, аптымізаваная для сонечнай энергіі (прадухіленне абмежавання фотаэлектрычных энергій)

Адным з асноўных выпадкаў выкарыстання шматэнергетычнай DLB з'яўляецца «адсочванне сонечнай энергіі». Калі свеціць сонца, фотаэлектрычная сістэма можа выпрацоўваць больш энергіі, чым будынак можа спажыць. Калі сетка не дазваляе ўводу энергіі (нулявы экспарт) або калі «зялёны» тарыф нізкі, гэтая энергія марнуецца (скарачаецца). Інтэлектуальная сістэма DLB кантралюе выхад фотаэлектрычных батарэй і аўтаматычна павялічвае хуткасць зарадкі электрамабіляў у адпаведнасці з выпрацоўкай сонечнай энергіі. Гэты рэжым «зялёнай зарадкі» вельмі папулярны ў жылых і карпаратыўных установах, паколькі ён дазваляе выкарыстоўваць 100% аднаўляльную мабільнасць з нулявым уздзеяннем на сетку.

Пікавае галенне з BESS

BESS дзейнічае як буфер. У перыяды пікавай нагрузкі, напрыклад, калі адначасова працуюць некалькі магутных хуткіх зарадных прылад пастаяннага току, BESS можа разраджаць батарэю, каб дапоўніць яе сеткавае харчаванне. Гэта дазваляе аб'екту падтрымліваць больш зарадных прылад, чым звычайна дазваляе падключэнне да сеткі. Кантролер DLB кіруе «станам энергіі» (SoE) BESS. Ён павінен гарантаваць, што батарэя мае дастатковую ёмістасць для апрацоўкі наступнага чаканага піку, а таксама планаваць падзарадку ў перыяды нізкай нагрузкі або высокай вытворчасці сонечнай энергіі.

Каардынаваная аптымізацыя некалькіх актываў

Найбольш перадавыя сістэмы выкарыстоўваюць падыход «кааптымізацыі». Замест таго, каб разглядаць фотаэлектрычныя сістэмы, BESS і электрамабілі як асобныя аб'екты, яны кіруюцца як адзіная мікрасетка. Кантролер выкарыстоўвае лінейнае праграмаванне або эвалюцыйныя алгарытмы для вырашэння праблемы энергетычнага балансу кожныя некалькі секунд. Напрыклад, калі аўтамабіль павінен з'ехаць праз 1 гадзіну, а вытворчасць фотаэлектрычных батарэй зніжаецца з-за хмарных выкідаў, кантролер павінен вырашыць: ці варта яму спажываць больш энергіі з сеткі (дорага), разраджаць BESS (кошт цыклічнай эксплуатацыі) або абмежаваць хуткасць аўтамабіля (нездаволенасць карыстальнікаў)? Логіка «эканамічнага размеркавання» (разгледжаная ў раздзеле 9) забяспечвае аснову для гэтых рашэнняў.

Раздзел 8: Пашыраныя мадэлі прагназавання магутнасці для буйных зарадных станцый

Для буйных зарадных вузлоў, такіх як станцыі тэхнічнага абслугоўвання на аўтамагістралях або гарадскія аўтобусныя дэпо, рэактыўнай зараднай сеткі недастаткова. Каб прадухіліць нестабільнасць сеткі і аптымізаваць выдаткі на энергію, гэтыя пляцоўкі павінны выкарыстоўваць прагнастычныя мадэлі для прагназавання попыту. У гэтым раздзеле разглядаюцца метады навукі аб дадзеных і мадэлявання, якія выкарыстоўваюцца для прагназавання магутнасці ў разумнай зарадцы.

Прагназаванне попыту: прагназаванне прыбыцця транспартных сродкаў

Першы крок у прагназаванні — гэта прадказанне таго, калі і колькі электрамабіляў прыбудзе. Для камерцыйнага цэнтра гэта ўключае ў сябе аналіз:

1. Гістарычныя мадэлі прыбыццяЧас сутак, дзень тыдня і сезонныя тэндэнцыі.
2. Знешнія дадзеныяДарожныя ўмовы, надвор'е (якое ўплывае на запас ходу электрамабіля і нагрузку на ацяпленне/ахаладжванне) і мясцовыя падзеі.
3. Тэорыя чэргаўВыкарыстанне стахастычных мадэляў, такіх як чэргі M/M/s, для ацэнкі верагоднасці занятасці ўсіх зарадных прылад.

Пашыраныя мадэлі выкарыстоўваюць нейронныя сеткі з доўгай кароткатэрміновай памяццю (LSTM) або дрэвы з градыентным узмацненнем (XGBoost) для прагназавання «профілю сукупнага попыту» на наступныя 24 гадзіны з высокай дакладнасцю.

Прагназаванне нагрузкі на будынак

Каб DLB працаваў, ён таксама павінен прадказвацьнагрузка не электрамабіляУ офісным будынку гэта вельмі прадказальна (пік дасягаецца ў працоўны час). На прамысловай пляцоўцы гэта можа быць нестабільна. Мадэлі прагназавання нагрузак на будынкі звычайна выкарыстоўваюць:

• Аўтарэгрэсіўная інтэграваная слізгальная сярэдняя (ARIMA)Для стабільных сезонных дадзеных.
• Прарок (ад Меты)Выдатна падыходзіць для апрацоўкі адсутных дадзеных і выкідаў у часовых шэрагах дадзеных аб энергіі.
• Фізічныя мадэліПрагназаванне нагрузкі HVAC з улікам цеплавой масы будынка і прагназаванай тэмпературы вонкавага паветра.

Прагназаванне вытворчасці фотаэлектрычных батарэй

Прагназаванне вытворчасці сонечнай энергіі мае жыццёва важнае значэнне для шматэнергетычнага DLB. Гэта патрабуе інтэграцыі з метэаралагічнымі API высокага разрознення (дадзенымі аб сонечнай радыяцыі) і лакальнымі датчыкамі. Кароткатэрміновае прагназаванне (0-15 хвілін) часта выкарыстоўвае камеры «Sky Imaging», якія адсочваюць рух аблокаў, каб прагназаваць рэзкае падзенне выхаду фотаэлектрычных батарэй, што дазваляе сістэме DLB праактыўна рэгуляваць зарадныя прылады або рыхтаваць BESS да разрадкі.

Інтэрфейс прагназавання і кіравання

Вынік гэтых прагнозаў падаецца ў цыкл прагнастычнага кіравання мадэллю (MPC), апісаны ў раздзеле 3. Прагноз забяспечвае «гарызонт прагназавання», які дазваляе кантролеру прымаць рашэнні сёння з улікам чаканых умоў праз дзве гадзіны. Гэтая магчымасць «прагназавання» адрознівае базавую разумную зарадную прыладу ад інтэграванай у сетку сістэмы кіравання энергіяй.

Раздзел 9: Аптымізацыя выдаткаў і эканамічнае размеркаванне пры разумнай зарадцы

У той час як асноўная мэта DLB — тэхнічная (прадухіленне перагрузак), другарадная і ўсё больш важная мэта — эканамічная. У гэтым раздзеле мы абмяркуем, як сістэмы DLB аптымізуюць выдаткі на энергію для дасягнення найменшых выдаткаў.

Арбітраж часу выкарыстання (ToU)

Большасць камунальных службаў цяпер прапануюць дынамічнае цэнаўтварэнне. Электрычнасць можа каштаваць 0,30 долара/кВт·г а 17:00, але толькі 0,05 долара/кВт·г а 2:00. Інтэлектуальная сістэма размеркавання зарадных ліній на электрычнасць (DLB) прымае гэтыя цэнавыя сігналы ў якасці ўваходных дадзеных. «Планіроўшчык аптымальных выдаткаў» пераключыць максімальную нагрузку электрамабіляў на перыяды з нізкімі цэнамі. Аднак гэта павінна быць збалансавана з патрабаваннямі карыстальніка. Калі карыстальніку патрэбен аўтамабіль а 20:00, сістэма не можа чакаць да 2:00, каб пачаць зарадку. Алгарытм разлічвае «альтэрнатыўны кошт» затрымкі кожнай сесіі.

Кіраванне платай за попыт

Для камерцыйных кліентаў рахунак за камунальныя паслугі часта падзяляецца на дзве часткі: спажыванне энергіі (кВт·г) і пікавая нагрузка (кВт). Плата за пікавую нагрузку разлічваецца на аснове найвышэйшага 15-хвіліннага інтэрвалу месяца. Адзін некіраваны пік можа каштаваць тысячы долараў. Сістэма DLB дзейнічае як «стрыжальнік пікавай нагрузкі». Усталёўваючы жорсткі ліміт на агульную нагрузку аб'екта і выкарыстоўваючы BESS або рэгуляванне для яе падтрымання, сістэма гарантуе, што плата за пікавую нагрузку застанецца ў межах бюджэтаванага дыяпазону.

Удзел у рынках частотных характарыстык

Аператары сетак (TSO/DSO) плацяць за «гнуткасць». Калі зарадная сетка можа даказаць, што можа знізіць нагрузку па камандзе, яна можа ўдзельнічаць у такіх рынках, як FFR (Firm Frequency Response - гарантаваная частотная характарыстыка) або DSR (Demand Side Response - рэагаванне на попыт). Кантролер DLB выступае ў якасці інтэрфейса. Калі паступае «запыт на гнуткасць», кантролер разлічвае, наколькі ён можа бяспечна знізіць нагрузку, не парушаючы мінімальныя патрабаванні карыстальнікаў да SoC, і размяшчае заяўку на рынку. Даход, атрыманы ад гэтых паслуг, можа значна кампенсаваць кошт зараднай інфраструктуры.

Мэтавая функцыя эканамічнай дыспетчарскай дзейнасці

Матэматыка, якая ляжыць у аснове гэтай аптымізацыі, звычайна ўяўляе сабой шматмэтавую функцыю:Мінімізацыя: (Кошт энергіі ад сеткі) + (Кошт дэградацыі батарэі) + (Штраф за несвоечасовую зарадку) З улікам: (Прапускной здольнасці сеткі) і (Тэрмінаў карыстальнікаў)

Вырашаючы гэта кожныя некалькі хвілін, сістэма DLB гарантуе, што станцыя працуе на «мяжы эфектыўнасці» — ідэальным балансе паміж коштам і прадукцыйнасцю.

Раздзел 10: Будучыя тэндэнцыі: V2G, DLB на аснове штучнага інтэлекту і стандартызацыя (OCPP 2.0.1)

Галіна разумнай зарадкі электрамабіляў развіваецца з неверагоднай хуткасцю. Па меры развіцця тэхналогій мы выходзім за рамкі простага кіравання нагрузкай і пераходзім да поўнай інтэграцыі ў сетку і аўтаномнай аптымізацыі. У гэтым раздзеле разглядаюцца тры найбольш значныя тэндэнцыі, якія фарміруюць будучыню дынамічнага балансавання нагрузкі: «транспартнае сродка-сетка» (V2G), штучны інтэлект і ўкараненне стандартаў сувязі наступнага пакалення.

Транспартны сродак-сетка (V2G) і двухнакіраваная DLB

V2G — гэта найвышэйшая ступень эвалюцыі разумнай зарадкі. Замест таго, каб быць проста нагрузкай, электрамабіль становіцца мабільнай батарэяй, якая можа падаваць энергію назад у сетку. Для DLB гэта азначае, што даступная магутнасць у раўнанні можа быць нават адмоўнай. На аб'екце з падтрымкай V2G кантролер DLB павінен кіраваць «двунакіраванай балансіроўкай нагрузкі». Калі нагрузка будынка перавышае ліміт сеткі, кантролер можа загадаць электрамабілям разрадзіць свае акумулятары для падтрымкі будынка. Гэта патрабуе вельмі складанага «кіравання цыкламі», каб гарантаваць, што разрад не прывядзе да празмернага пагаршэння зарада акумулятара аўтамабіля і што ў карыстальніка будзе дастаткова запасу ходу для наступнай паездкі. V2G таксама патрабуе мадэрнізацыі абсталявання, у прыватнасці, двухнакіраваных зарадных прылад пастаяннага току або зарадных прылад пераменнага току, якія падтрымліваюць стандарт ISO 15118-20.

Аўтаномнае балансаванне нагрузкі на аснове штучнага інтэлекту

У той час як сённяшнія сістэмы зарадкі электраэнергіяй (DLB) абапіраюцца на загадзя вызначаныя алгарытмы і правілы, наступнае пакаленне будзе выкарыстоўваць штучны інтэлект, які «саманавучаецца». Выкарыстоўваючы навучанне з падмацаваннем (RL), кантролер DLB можа вывучыць аптымальную стратэгію зарадкі метадам спроб і памылак у мадэляваным асяроддзі перад разгортваннем. Кантролер на базе штучнага інтэлекту можа вызначыць тонкія заканамернасці, якія інжынер-чалавек можа прапусціць, напрыклад, той факт, што кожны аўторак раніцай а 10-й гадзіне пэўная прамысловая машына працуе 15 хвілін, што выклікае рэзкі скок нагрузкі. Штучны інтэлект можа навучыцца праактыўна рэгуляваць колькасць зарадных прылад для электрамабіляў на працягу гэтага канкрэтнага акна, нават без сігналу ў рэжыме рэальнага часу ад самой машыны.

Уплыў OCPP 2.0.1 і ISO 15118

Стандартызацыя — гэта аснова маштабаванасці. Галіна хутка пераходзіць ад састарэлай версіі OCPP 1.6 да значна больш надзейнай OCPP 2.0.1.

• OCPP 2.0.1Уводзіць «Кіраванне прыладамі», якое дазваляе воблаку значна больш падрабязна кантраляваць стан і канфігурацыю зарадных прылад. Што яшчэ больш важна для DLB, яно ўключае палепшаныя функцыі разумнай зарадкі, якія дазваляюць ствараць больш складаныя профілі зарадкі і лепш апрацоўваць трохфазныя сістэмы.
• ISO 15118 (падключы і зарадка)Гэты стандарт сувязі паміж транспартным сродкам і зараднай прыладай дазваляе аўтамабілю перадаваць зараднай прыладзе фактычную інфармацыю пра SoC і ёмістасць акумулятара. Сёння большасць зарадных прылад пераменнага току «адгадваюць» SoC або патрабуюць, каб карыстальнік увёў яго ў праграму. Згодна са стандартам ISO 15118, кантролер DLB атрымлівае дадзеныя «Ground Truth» непасрэдна ад сістэмы кіравання акумулятарам (BMS) аўтамабіля, што дазваляе значна больш дакладна размеркаваць магутнасць.

Раздзел 11: Тэматычныя даследаванні і праблемы рэалізацыі

Тэарэтычная дасканаласць нішто без практычнага прымянення. У гэтым раздзеле мы разгледзім рэальнае ўкараненне DLB і тэхнічныя перашкоды, з якімі сутыкнуліся інжынеры падчас рэалізацыі.

Тэматычнае даследаванне 1: Камерцыйны офісны комплекс

Вялікая штаб-кватэра карпарацыі ў Лондане хацела ўсталяваць 50 зарадных прылад для электрамабіляў, але была абмежаваная падключэннем да сеткі магутнасцю 200 кВт, якое ўжо на 70% выкарыстоўвалася сістэмай ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра, асвятленнем будынка.РашэннеБыла ўкаранёна гібрыдная сістэма DLB. Быў усталяваны лакальны кантролер перыметра для кантролю галоўнага трансфарматара праз клемы токавага току. Сістэма была настроена з «мяккім абмежаваннем» 180 кВт і «жорсткім абмежаваннем» 195 кВт.ВынікПраект паспяхова кіраваў 50 зараднымі прыладамі без адзінага адключэння аўтаматызатара. Выкарыстоўваючы прыярытэтызацыю на аснове SoC, яны гарантавалі, што супрацоўнікі, якія ездзяць на працу і назад, заўсёды былі цалкам зараджаныя да канца дня.

Тэматычнае даследаванне 2: Дэпо электрычных аўтобусаў

Аўтобуснаму аператару ў Шэньчжэне трэба было зарадзіць 100 электрабусаў за адну ноч. Праблема заключалася ў велізарнай адначасовай нагрузцы, якая ўзнікала, калі ўсе аўтобусы вярталіся ў дэпо а 23-й гадзіне.РашэннеДля прагназавання стану нагрузкі кожнага аўтобуса па прыбыцці на аснове дадзеных маршруту выкарыстоўвалася мадэль прагназавання на аснове штучнага інтэлекту. Затым сістэма DLB планавала зарадку «хвалямі», гарантуючы, што агульная нагрузка ніколі не перавышае магутнасць падстанцыі дэпо, і пры гэтым кожны аўтобус быў загружаны на 100% да 5 раніцы.

Распаўсюджаныя праблемы рэалізацыі

1. Складанасць камунікацыі і інтэграцыі:Кожная зарадная прылада павінна размаўляць на мове аб'екта — OCPP для цэнтральнай сістэмы кіравання, ISO 15118 для транспартнага сродку і часта Modbus або BACnet для сістэмы кіравання энергіяй будынка. Надзейнае ўзаемадзеянне ўсіх трох узроўняў, асабліва паміж зараднымі прыладамі розных пастаўшчыкоў, з'яўляецца адной з найбольш распаўсюджаных крыніц «фантомных» памылак, якія насамрэч з'яўляюцца неадпаведнасцямі пратаколаў.
2. Плата за падключэнне да сеткі і спажыванне:Сістэма DLB вырашае тэхнічную праблему абмежаванай магутнасці, але камерцыйная праблема — плата за попыт і плата за падключэнне камунальных службаў — застаецца. Аб'екты павінны мадэляваць, ці будзе іх профіль нагрузкі выклікаць пікавыя нагрузкі, якія прывядуць да каральных наступстваў, і ці з'яўляецца BESS больш эканамічна эфектыўным, чым больш маштабнае падключэнне да сеткі.
3. Ацэнка якасці дадзеных і SoC:Аптымізацыя DLB настолькі добрая, наколькі добрая ўваходная інфармацыя, якую ён дае. Транспартныя сродкі паведамляюць пра стан зарада падчас сеансу зарадкі, але значэнні могуць быць састарэлымі, непаслядоўнымі або проста недаступнымі на старых мадэлях. Сістэмы павінны быць устойлівымі да адсутнасці дадзеных і па змаўчанні выкарыстоўваць кансерватыўнае планаванне, калі тэлеметрыя ненадзейная.
4. Маштабаванасць узроўню кіравання:Сістэма, якая элегантна кіруе 50 зараднымі прыладамі, можа мець праблемы з 500. Кантролеры перыферыі, воблачныя панэлі кіравання і рэжымы пераключэння на рэзервовыя копіі павінны быць распрацаваны для маштабавання з першага дня, а логіка кіравання павінна быць праверана на рэалістычных піках нагрузкі ў найгоршым выпадку, а не толькі на сярэдніх умовах.

Пераадоленне гэтых праблем

Ніводная з гэтых праблем не з'яўляецца перашкодай; кожная з іх з'яўляецца дысцыплінай праектавання. Стандартызацыя на OCPP 1.6J або 2.0.1 з адным пастаўшчыком CMS ліквідуе большасць праблем з пратаколамі. Мадэляванне попыту на плату ў пачатковым бізнес-кейсе — і даданне BESS, калі лічбы спрыяюць гэтаму — абараняе прыбытковасць. А выбар пастаўшчыка DLB з правераным вопытам разгортвання вялікіх паркаў сістэм, а не таго, хто мае толькі лабараторныя дэманстрацыі, зніжае рызыкі для ўсяго праекта.

Гэтыя праблемы маюць і чалавечы аспект. Інжынеры, якія ўводзяць у эксплуатацыю сістэму DLB, павінны разумець як сістэмы харчавання, так і праграмнае забеспячэнне — рэдкае спалучэнне. Аператарам варта прадугледзець бюджэт на структураванае навучанне і дакументаваныя зборнікі аперацыйных сістэм, каб, калі кантролер перыферыі спрацуе з сігналізацыяй а 2-й гадзіне ночы, дзяжурны тэхнік дакладна ведаў, якія панэлі кіравання праверыць і якія працэдуры прытрымлівацца. Дасведчаныя пастаўшчыкі прадастаўляюць гэтыя зборнікі аперацыйных сістэм у якасці стандартных паставак, і іх адсутнасць з'яўляецца папераджальным сігналам пры выбары пастаўшчыка.

Выснова

Дынамічнае балансаванне нагрузкі і аптымізацыя BESS ператвараюць зарадку электрамабіляў з праблемы электрасеткі ў актыў электрасеткі. Яны дазваляюць пляцоўкам патраіць колькасць зарадных прылад без мадэрнізацыі трансфарматараў, абараняюць аператараў ад штрафных плацяжоў і адкрываюць доступ да новых крыніц даходу — зніжэння пікавай нагрузкі, арбітражу энергіі і нават сеткавых паслуг, — да якіх ранейшая ўстаноўка ніколі не магла б атрымаць доступ. Тэхналогія сталая; дысцыпліна заключаецца ў інтэграцыі, якасці дадзеных і сумленным мадэляванні магутнасцей.

Асноўныя высновы

• DLB дазваляе павялічыць колькасць зарадных прылад на кілават падключэння да сеткі, часта адкладаючы або цалкам адмаўляючыся ад мадэрнізацыі трансфарматараў, якая каштуе шасцізначную суму.
• BESS + плата пераўтварае праблему попыту і платы ў цэнтр прыбытку па прынцыпе попыту і платы.
• Прыярытэзацыя на аснове SoC і прагназаванне з дапамогай штучнага інтэлекту забяспечваюць спагнанне платы для найважнейшых карыстальнікаў (пасажыраў, аўтобусаў), адначасова выраўноўваючы крывую нагрузкі на сайт.
• Узаемадзеянне (OCPP, ISO 15118), якасць дадзеных і маштаб пастаўшчыка — гэта тры фактары, якія вырашаюць праблемы ў рэальных разгортваннях.

Звяжыцеся з MIDA Power

Сістэмы зарадкі MIDA Power пастаўляюцца з інтэграванай дынамічнай балансіроўкай нагрузкі і дадатковай інтэграцыяй BESS, і ўсё гэта кіруецца праз адзіную платформу, сумяшчальную з OCPP. Ад офісных комплексаў да аўтобусных дэпо, мы забяспечваем інжынерную падтрымку для мадэлявання вашай нагрузкі, правільнага падбору памераў сістэмы і яе ўводу ў эксплуатацыю без нечаканасцяў. Звяжыцеся з намі для кансультацыі па аналізе нагрузкі і каштарысу праекта.