Jako dostawca systemów magazynowania energii akumulatorowej (BESS) byłem świadkiem na własne oczy krytycznej roli, jaką protokoły komunikacyjne odgrywają w wydajnym i niezawodnym działaniu tych systemów. Na tym blogu zagłębię się w różne protokoły komunikacyjne używane w BESS i wyjaśnię ich znaczenie.
Modbus
Modbus to jeden z najczęściej używanych protokołów komunikacyjnych w zastosowaniach przemysłowych, w tym BESS. Jest to protokół typu master-slave, który umożliwia urządzeniu nadrzędnemu (np. sterownikowi) komunikację z wieloma urządzeniami podrzędnymi (takimi jak systemy zarządzania baterią lub falowniki). Modbus obsługuje zarówno interfejsy szeregowe (RS - 232, RS - 485), jak i Ethernet.
Prostota protokołu Modbus sprawia, że jest on popularnym wyborem. Ma prostą strukturę komunikatu, która składa się z kodu funkcji, adresu danych i wartości danych. Na przykład urządzenie główne może używać kodu funkcji „Odczyt rejestrów przechowywania” w celu pobrania danych, takich jak stan naładowania akumulatora (SOC), z urządzenia podrzędnego.
W systemie BESS można wykorzystać Modbus do komunikacji pomiędzy centralną jednostką sterującą a poszczególnymi stojakami akumulatorowymi. Umożliwia to monitorowanie w czasie rzeczywistym parametrów akumulatorów, co jest niezbędne dla zapewnienia bezpieczeństwa i trwałości akumulatorów. Na przykład centralna jednostka sterująca może w sposób ciągły monitorować temperaturę i napięcie każdego stojaka akumulatorowego poprzez komunikację Modbus. W przypadku wykrycia nieprawidłowych wartości można podjąć odpowiednie działania, takie jak dostosowanie szybkości ładowania lub rozładowywania.
CAN (sieć obszarowa sterownika)
CAN to kolejny ważny protokół komunikacyjny w BESS. Został pierwotnie opracowany dla przemysłu motoryzacyjnego, ale znalazł szerokie zastosowanie w przemysłowych systemach sterowania, w tym w magazynowaniu energii w akumulatorach. CAN jest protokołem komunikacji szeregowej typu multi-master, co oznacza, że wiele urządzeń w sieci może inicjować komunikację.
Jedną z kluczowych zalet CAN jest jego wysoka niezawodność i wytrzymałość. Wykorzystuje różnicowy schemat sygnalizacji, dzięki czemu jest mniej podatny na zakłócenia elektromagnetyczne. W systemie BESS, w którym występują komponenty elektryczne dużej mocy generujące znaczny szum elektromagnetyczny, cecha ta jest kluczowa.
CAN jest często używany do komunikacji pomiędzy ogniwami akumulatora a systemem zarządzania akumulatorem (BMS). BMS musi monitorować i kontrolować stan każdego pojedynczego ogniwa akumulatora. Dzięki komunikacji CAN system BMS może zbierać dane, takie jak napięcie, prąd i temperatura ogniwa. Na podstawie tych danych BMS może wykonywać takie funkcje, jak równoważenie ogniw, co pomaga zapewnić, że wszystkie ogniwa w zestawie akumulatorów mają podobny stan naładowania, poprawiając w ten sposób ogólną wydajność i żywotność zestawu akumulatorów.
Profibus
Profibus to protokół komunikacyjny typu Fieldbus powszechnie stosowany w automatyce przemysłowej. Występuje w dwóch głównych wariantach: Profibus DP (zdecentralizowane urządzenia peryferyjne) i Profibus PA (automatyzacja procesów). W systemie BESS Profibus DP można wykorzystać do szybkiej komunikacji pomiędzy centralnym systemem sterowania a rozproszonymi urządzeniami we/wy, takimi jak czujniki i elementy wykonawcze.
Profibus DP oferuje szybki transfer danych, co jest korzystne w zastosowaniach związanych ze sterowaniem w czasie rzeczywistym. Można go na przykład wykorzystać do szybkiego przesyłania poleceń sterujących z centralnego układu sterowania do falowników w BESS. Falowniki są odpowiedzialne za przekształcanie prądu stałego z akumulatorów na prąd przemienny w celu podłączenia do sieci lub wykorzystania na miejscu. Dzięki zastosowaniu Profibus DP centralny układ sterowania może precyzyjnie sterować mocą wyjściową i częstotliwością falowników, zapewniając stabilne i wydajne zasilanie.
IEC 61850
IEC 61850 to standard komunikacyjny zaprojektowany specjalnie dla automatyki podstacji i komunikacji w systemach elektroenergetycznych. Zapewnia ujednoliconą strukturę komunikacji pomiędzy różnymi urządzeniami w systemie elektroenergetycznym, w tym BESS. W normie IEC 61850 zastosowano modelowanie obiektowe, które pozwala na stworzenie bardziej ustandaryzowanego i interoperacyjnego środowiska komunikacyjnego.
W systemie BESS do integracji systemu magazynowania energii z siecią energetyczną można zastosować normę IEC 61850. Umożliwia bezproblemową komunikację pomiędzy BESS a innymi urządzeniami podłączonymi do sieci, takimi jak przekaźniki zabezpieczeniowe, liczniki i centra sterowania. Na przykład BESS może przekazywać swoją dostępną pojemność, stan ładowania i rozładowania oraz inne istotne informacje do centrum sterowania siecią za pośrednictwem normy IEC 61850. Informacje te mogą zostać wykorzystane przez operatora sieci do optymalizacji przepływu mocy i skuteczniejszego zarządzania siecią.
Znaczenie protokołów komunikacyjnych w BESS
Właściwy dobór i wdrożenie protokołów komunikacyjnych ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego działania BESS. Po pierwsze, umożliwiają monitorowanie i kontrolę w czasie rzeczywistym systemu akumulatorowego. Dzięki ciągłemu gromadzeniu danych o parametrach akumulatorów operatorzy mogą wcześnie wykryć potencjalne problemy i podjąć działania zapobiegawcze. Na przykład, jeśli ogniwo akumulatora ulegnie przegrzaniu, protokół komunikacyjny umożliwia BMS szybkie wysłanie alarmu i dostosowanie procesu ładowania lub rozładowywania.
Po drugie, protokoły komunikacyjne ułatwiają integrację BESS z siecią elektroenergetyczną. Zapewniają one skuteczną komunikację BESS z innymi urządzeniami podłączonymi do sieci, co jest niezbędne do realizacji takich funkcji, jak obsługa sieci, eliminowanie wartości szczytowych i regulacja częstotliwości.
Wreszcie protokoły komunikacyjne poprawiają interoperacyjność różnych komponentów BESS. Różni producenci mogą produkować stojaki akumulatorowe, falowniki i systemy BMS. Dzięki zastosowaniu standardowych protokołów komunikacyjnych komponenty te mogą bezproblemowo współpracować, zmniejszając złożoność integracji i konserwacji systemu.
Nasze oferty
Jako dostawca BESS oferujemy szeroką gamę produktów zaprojektowanych do współpracy z tymi protokołami komunikacyjnymi. NaszBateria do montażu w stojakuwyposażony jest w zaawansowane interfejsy komunikacyjne, pozwalające na łatwą integrację z istniejącymi systemami sterowania BESS. Może komunikować się z centralną jednostką sterującą za pomocą protokołów Modbus, CAN lub innych, umożliwiając monitorowanie i kontrolę parametrów akumulatora w czasie rzeczywistym.
NaszKontenerowe magazynowanie energiirozwiązania są również projektowane z myślą o komunikacji. Te kontenerowe systemy są wstępnie zintegrowane ze wszystkimi niezbędnymi komponentami, w tym akumulatorami, falownikami i systemami sterowania. Obsługują wiele protokołów komunikacyjnych, zapewniając bezproblemową integrację z siecią energetyczną i innymi przemysłowymi systemami sterowania.
Do konkretnych zastosowań, takich jak szpitale, oferujemy naszeKontenerowy magazyn energii dla szpitalazapewnia niezawodne zasilanie awaryjne. System wykorzystuje zaawansowane protokoły komunikacyjne, aby zapewnić ciągły monitoring i kontrolę, co jest kluczowe dla utrzymania stabilnego zasilania w środowisku szpitalnym.
Skontaktuj się z nami w sprawie zakupu i konsultacji
Jeśli interesują Cię nasze Bateryjne Systemy Magazynowania Energii lub masz pytania dotyczące protokołów komunikacyjnych w BESS, zachęcamy do kontaktu. Nasz zespół ekspertów jest gotowy udzielić Ci szczegółowych informacji, wsparcia technicznego i niestandardowych rozwiązań w oparciu o Twoje specyficzne wymagania. Niezależnie od tego, czy szukasz małego systemu BESS do budynku komercyjnego, czy też wielkoskalowego systemu magazynowania energii w skali sieciowej, posiadamy wiedzę i produkty, które spełnią Twoje potrzeby.
Referencje
- „Specyfikacja protokołu Modbus”, Organizacja Modbus
- „Specyfikacja CAN w automatyce (CiA)”, CAN w automatyce
- „Dokumentacja organizacji użytkowników Profibus (PNO)”, Organizacja użytkowników Profibus
- „Norma IEC 61850”, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna