{"id":34134,"date":"2023-11-30T11:41:10","date_gmt":"2023-11-30T10:41:10","guid":{"rendered":"https:\/\/comet.technology\/?p=34134"},"modified":"2023-11-30T11:42:18","modified_gmt":"2023-11-30T10:42:18","slug":"proves-de-rendiment-de-controls-de-bateria-hibrids-amb-hil","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/comet.technology\/ca\/2023\/11\/30\/proves-de-rendiment-de-controls-de-bateria-hibrids-amb-hil\/","title":{"rendered":"Proves de rendiment de controls de bateria h\u00edbrids amb HIL"},"content":{"rendered":"\n

El sistema de bateries HYBRIS de flux redox h\u00edbrid (AORFB) i titanat de liti (LTO) utilitza HIL per provar els controls EMS de manera m\u00e9s segura, r\u00e0pida i en condicions reals del lloc.<\/p>\n\n

\"\"<\/figure>\n\n

L’emmagatzematge d’energia, i especialment els sistemes de bateries, tenen un paper creixent en el panorama energ\u00e8tic, ja que proporcionen una estabilitat molt necess\u00e0ria a un sistema energ\u00e8tic que dep\u00e8n cada cop m\u00e9s de fonts de subministrament d’energia inconsistents. Tot i que les bateries d’ions de liti s\u00f3n les m\u00e9s conegudes, existeixen una infinitat de tecnologies diferents que poden abordar aquests reptes per a diferents casos d’\u00fas, com ara l’afaitat de pics, la regulaci\u00f3 de la freq\u00fc\u00e8ncia, l’arbitratge energ\u00e8tic o l’energia de reserva en cas d’illa de xarxa. La integraci\u00f3 de m\u00faltiples tecnologies de bateries en un sistema de bateries h\u00edbrids ofereix una oportunitat \u00fanica per abordar aquests casos; obtenint els avantatges de la resposta d’alta pot\u00e8ncia de les bateries d’ions de liti o supercondensadors juntament amb l’elevat potencial energ\u00e8tic i la vida \u00fatil del cicle d’una bateria de flux redox, per exemple. <\/p>\n\n

No obstant aix\u00f2, els propietaris del lloc i els interessats tenen ra\u00f3 de preocuparse perque els sistemes de bateries siguin segurs, tot i que siguin efica\u00e7os per satisfer les necessitats del seu lloc. Sense molts exemples de mercat, pot ser for\u00e7a dif\u00edcil conv\u00e8ncer aquestes parts interessades, sobretot quan es desenvolupa un primer prototip de demostraci\u00f3. El concepte de bess\u00f3 digital (figura 1) \u00e9s una manera de fer-ho, ja que permet provar les condicions del lloc abans del desplegament. Tot i aix\u00ed, com ens podem assegurar que la gesti\u00f3 del control total del sistema de bateries funciona com s’esperava, en condicions que coincideixen amb les del lloc?<\/p>\n\n

\"\"
Figura 1.<\/em><\/strong> Exemple d’un model de bess\u00f3 digital de “lloc de demostraci\u00f3 virtual” que integra el prototip de sistema de bateries HYBRIS HESS<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n

Reptes<\/strong>| Validaci\u00f3 d’extrem a extrem de l’EMS abans del desplegament<\/h2>\n\n

La soluci\u00f3 de bateria h\u00edbrida en contenidors<\/a> dins del projecte HYBRIS H2020<\/a> representa el treball col\u00b7lectiu de diversos socis diferents: La soluci\u00f3 \u00fanica de Kemiwatt Amorfa Org\u00e0nica Redox-Flow Battery (AORFB)<\/a>; La bateria d’\u00f2xid de titanat de liti (LTO) de Toshiba<\/a>, la soluci\u00f3 SCADA integrada de HESStec<\/a>, el sistema de gesti\u00f3 d’energia (EMS) basat en n\u00favol d’AUG-E<\/a> i la soluci\u00f3 de sistema avan\u00e7at de gesti\u00f3 de la bateria (ABMS) basada en el n\u00favol de PowerUP\/CEA<\/a> per garantir la salut a llarg termini dels sistemes de bateries. Com us podeu imaginar, amb tantes organitzacions separades que donen informaci\u00f3 sobre el funcionament segur de la bateria durant el desplegament, una bona comunicaci\u00f3 esdev\u00e9 encara m\u00e9s important. Garantir una comunicaci\u00f3 coherent i validar qu\u00e8 passa quan es perd o es retarda la comunicaci\u00f3 \u00e9s fonamental per assegurar-se que la bateria funciona correctament a la pr\u00e0ctica.<\/p>\n\n

Seria fant\u00e0stic si en aquest cas pogu\u00e9ssim evitar les incerteses en les etapes de prova i utilitzar les condicions reals del lloc tant com sigui possible. Afortunadament a HYBRIS, ho fem! La figura 2 mostra el model de comunicaci\u00f3 entre les plataformes allotjades al n\u00favol i el contenidor de la bateria real. Durant el funcionament del contenidor real, les ordres de control s’envien des de l’EMS allotjat al n\u00favol d’AUG-e (anteriorment i.Leco) i el contenidor de la bateria h\u00edbrid, amb informaci\u00f3 sobre l’estat de la bateria enviada des del contenidor a les dues plataformes allotjades al n\u00favol. Quan es vol fer proves en temps real amb el model de lloc bess\u00f3 digital, AUG-e utilitza la mateixa infraestructura d’API, per\u00f2 les ordres es redirigien des del contenidor als dispositius HIL allotjats per HESStec (a dalt a la dreta de la figura 2). D’aquesta manera, podem minimitzar el risc identificant possibles problemes de comunicaci\u00f3 abans. <\/p>\n\n

\"\"
Figura 2<\/em><\/strong>. Demostraci\u00f3 de com es realitza la comunicaci\u00f3 entre l’EMS i el bess\u00f3 digital HYBRIS HESS. Les banderes denoten la ubicaci\u00f3 dels articles en caixa, mentre que els logotips denoten el soci\/entitat responsable.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n

Malauradament, els problemes de comunicaci\u00f3 no s\u00f3n els \u00fanics reptes que podr\u00edem esperar de l’aplicaci\u00f3 pr\u00e0ctica dels controls basats en n\u00favol. Com respondr\u00e0 la bateria als canvis a nivell de lloc que requereixen una resposta m\u00e9s r\u00e0pida del que pot proporcionar el n\u00favol? Si canvia la freq\u00fc\u00e8ncia de la xarxa o la pot\u00e8ncia reactiva del lloc, com respondr\u00e0 la bateria? Com pot afectar aix\u00f2 la desc\u00e0rrega de l’energia de la bateria? Qu\u00e8 passa amb els esdeveniments d’illa no intencionats i el canvi entre els modes d’illa i el de seguiment de la graella? I el m\u00e9s important, aportar\u00e0 la bateria un valor afegit en serveis que pugui justificar el seu cost? Provar aquestes preguntes per primera vegada amb la bateria real \u00e9s arriscat, especialment per a un \u00fanic prototip de mida completa destinat a ser implementat en diversos llocs.<\/p>\n\n

Soluci\u00f3<\/strong>| El model de bateria h\u00edbrida HYBRIS<\/h2>\n\n

Per fer front a aquests riscos, s’ha desenvolupat un model capa\u00e7 en temps real del contenidor de la bateria HYBRIS HESS (que es mostra a la part inferior esquerra de la figura 1) que pot funcionar amb dispositius HIL tant a les instal\u00b7lacions d’AUG-e com utilitzant l’arquitectura de comunicaci\u00f3 descrita a la figura. 2. Aquest model HESS integra models detallats de sistemes de bateries AORFB i LTO, juntament amb components del convertidor de font de tensi\u00f3 bidireccional (BVSC) parametritzats que actuen com a bessons dels convertidors AC-DC reals desplegats al contenidor per a cada tecnologia de bateria. La figura 3 mostra un exemple de com Typhoon HIL SCADA representa la informaci\u00f3 dels dos sistemes de bateries. Els canvis en les condicions de la xarxa o les refer\u00e8ncies de pot\u00e8ncia per al contenidor es poden implementar directament aqu\u00ed a HIL SCADA, mitjan\u00e7ant scripts de prova automatitzats o mitjan\u00e7ant dades enviades per API.<\/p>\n\n

\"\"
Figura 3<\/em><\/strong>. Exemple de les opcions de control individuals dels inversors LTO i AORFB al panell digital doble SCADA HYBRIS HESS<\/em>.<\/figcaption><\/figure>\n\n

En establir les condicions de la xarxa d’un bess\u00f3 digital del lloc, es poden executar casos de prova amb seguretat que representen condicions esperades o problem\u00e0tiques per al funcionament de la bateria. Fins i tot es poden realitzar proves per a condicions dif\u00edcils de replicar durant el funcionament real, com ara com el sistema h\u00edbrid podria respondre a la fallada d’un dels dos sistemes de bateries. At\u00e8s que el model de bateria digital bessona no es distingeix del maquinari de control real de la bateria real, eliminem la incertesa que podria sorgir de controls simplificats o condicions inesperades del lloc. En lloc d’assumir, nom\u00e9s podem provar-ho i reduir els riscos per a la pr\u00f2pia bateria f\u00edsica.<\/p>\n\n

Aquest bloc va ser escrit com a part del projecte H2020 HYBRIS de la Uni\u00f3 Europea (GA n\u00fam. 963652) i<\/em> es va publicar originalment al lloc web de Typhoon HIL<\/em><\/a>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El sistema de bateries HYBRIS de flux redox h\u00edbrid (AORFB) i titanat de liti (LTO) utilitza HIL per provar els controls EMS de manera m\u00e9s segura, r\u00e0pida i en condicions reals del lloc. L’emmagatzematge d’energia, i especialment els sistemes de bateries, tenen un paper creixent en el panorama energ\u00e8tic, ja que proporcionen una estabilitat molt […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":34143,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[717],"tags":[],"class_list":["post-34134","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-hybris-ca"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34134","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34134"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34134\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34137,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34134\/revisions\/34137"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media\/34143"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34134"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=34134"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/comet.technology\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=34134"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}