Подробная информация по настройке системы с солнечными панелями и оборудованием Victron

ESS Руководство по проектированию и установке


1. ESS. Введение и особенности
Что такое ESS?
Система накопления энергии (ESS) - это особый тип энергосистемы, который объединяет в себе несколько устройств - инвертор и зарядное устройство Victron, контроллер  Venus и система аккумуляторных батарей. Она (система) накапливает солнечную энергию в вашем АКБ в течение дня, чтобы использовать ее позже, когда солнце перестает светить.
Это позволяет осуществлять переключение во времени, заряжаться от солнечной энергии, обеспечивать поддержку сети и экспортировать энергию обратно в сеть.

Когда система ESS способна производить больше энергии, чем она может использовать и хранить, она может продавать излишки в сеть. А когда у нее недостаточно энергии или мощности, она автоматически забирает ее из электросети.

Обязательное требование - в системе ESS должен быть хотя бы один инвертор / зарядное устройство Victron, а также устройство контроля GX - Color Control GX или Venus GX

Другие компоненты могут быть добавлены при необходимости, ( см. Часть 2).

Когда целесообразно использовать ESS?
Использовать ESS в системе резервирования питания - это система  с солнечной батареей или их комбинация: например, вы можете использовать до 30% емкости батареи для собственного потребления, а остальные 70% можно использовать в качестве резервной копии на случай сбоя электросети.

Возможна оптимизация собственного потребления.

Когда выработка электричества от солнца больше, чем требуется для работы нагрузок, избыточная энергия сохраняется в АКБ. Эта накопленная энергия затем используется для питания нагрузок в моменты, когда существует недостаток электричества, вырабатываемого солнечными панелями.

Процент емкости батареи (т.е. части запасенной  энергии), используемой для каждодневного потребления, гибко настраивается в системе ESS. Если отказ сети электроснабжения происходит крайне редко, этот процент можно установить равным 100%. В местах, где отказ сети является обычным явлением - или даже ежедневным явлением - вы можете использовать например только 20% емкости батареи и оставлять порядка 80% - для резервирования питания в случае отказа сети. 

Система позволяет держать батареи на 100% заряженными.

Алгоритм ESS также можно настроить таким образом, чтобы аккумуляторы были всегда полностью заряжены. В случае отключения сети электроснабжения - будут использоваться батареи, в качестве резервного источника питания. И  это единственный режим , при котором используются АКБ.  Как только питание от сети будет восстановлено (или появится солнце - в случае наличия солнечных батарей в системе) -  батареи будут заряжаться опять до 100%.

Возможности  ESS при работе в системе с генератором.
Возможно конфигурирование ESS в системе, которая использует дизельный генератор в качестве резервного источников питания - для случаев длительных перебоев в электроснабжении. На устройстве Venus выберите вкладку «Генератор», в качестве типа входа переменного тока в меню «Настройки» → «Настройка системы». Система подключит режим зарядки от  генератора. Убедитесь при  этом, что все настройки генератора осуществлены правильно -  что позволит правильно подключаться и автоматически отключаться, как только настроенные параметры системы будут выполнены (АКБ будут заряжены).

Когда не стоит использовать ESS.
Систему ESS невозможно применять в следующих  системах:
  • Автономные системы - с генератором или без него.
  • В морских системах.
  • В автомобильных системах.
  • В системах, где  требуется приоритет инвертора.
Опциональное подключение солнечного зарядного устройства MPPT
Питание от MPPT может быть передано обратно в сеть. Включено/отключено пользовательской настройкой CCGX: Настройки → ESS.

Опция подачи Fronius Zero
Используя функцию снижения мощности в сеточных инверторах Fronius, система ESS может автоматически уменьшать выходную мощность установленных солнечных инверторов, как только обнаруживается такая связь; без переключения и переключения частот.

Невозможно объединить ESS с интеллектуальным измерителем Fronius, но в этом нет необходимости, поскольку в системе ESS уже есть измеритель мощности. С ESS невозможно подключить систему с сетевыми инверторами других марок.

 
1.1 Давайте рассмотрим следующие примеры-установки:
  • Система хранения энергии бытового применения с солнечным зарядным устройством MPPT
  • Модернизация существующей установки инвертора
  • Система с резервным генератором (с использованием функции автоматического запуска / остановки генераторной установки в CCGX)

Система резервного электроснабжения с солнечным зарядным устройством MPPT
Все нагрузки подключены к выходу переменного тока инвертора с зарядным устройством. Режим ESS настроен на «держать батареи постоянно заряженными».

При использовании сетевого инвертора он также подключается к выходу переменного тока. Когда есть сетевое, батарея будет заряжаться как от сети, так и от солнца. Нагрузки питаются от солнечных панелей, когда этот возможно.

Сеть 220 вольт не является обязательной, и может быть включена или отключена в зависимости от ситуации.

1.2 Компоненты
Инвертор/зарядное устройство
Система накопления энергии в качестве основного компонента использует двунаправленный инвертор/зарядное устройство Multi или Quattro.

Обратите внимание, что ESS может быть установлен только на Multis и Quattros, которые оснащены микропроцессором 2-го поколения (26 или 27 серия). Все новые системы поставляются с чипами второго поколения.

Venus GX устройство
Система управляется с помощью Color Control GX (CCGX) , который также обеспечивает обширный мониторинг как локально, так и удаленно с помощью нашего VRM портала и VRM App .

Аккумулятор

Свинцовые батареи: OPzS и OPzV

Следует учитывать относительно высокое внутреннее сопротивление этих типов батарей при разработке системы, в которой они используются.

Свинцовые батареи: AGM / GEL

Обратите внимание, что использование стандартных батарей AGM и GEL не рекомендуется для установок, предназначенных для ежедневного использования батареи.

В большинстве случаев нет необходимости устанавливать монитор батареи:

Литиевые батареи с подключением к CAN шине  (BYD B-Box, Pylon, LG Resu и другие) уже имеют встроенный монитор батареи. Добавление другого только приведет к конфликту. Всегда используйте соединение шины CAN для предоставления данных о состоянии батареи / состоянии заряда для этих батарей.
Цинковые батареи Redflow ZBM / ZCell с ZCell BMS также поддерживают тот же протокол canbus. Это предпочтительный подход к интеграции для этих батарей.
Встроенный монитор батареи инвертора/зарядного устройства может использоваться для предоставления данных, если в установленных батареях нет встроенного монитора. Преимущество заключается в том, что в системе ESS также будут учитываться токи заряда от солнечных зарядных устройств MPPT.
Единственная ситуация, когда требуется внешний монитор батареи, это когда система, использующая батарею без монитора, также имеет дополнительные источники питания: например, ветрогенератор постоянного тока. (Ни к одному типу батарей монитора не относятся, например, свинцовые батареи или литиевые батареи Victron 12,8 В. )

Если необходим дополнительный монитор батареи, используйте один из них:


Солнечные панели  (необязательно)
ESS может работать как с сетевыми инверторами Grid, так и с солнечными зарядными устройствами MPPT. (Сочетание обоих также возможно.)

При использовании сетевых инверторов мы рекомендуем проводить мониторинг с использованием CCGX. 

ESS также может работать без солнечных панелей. Это типично для частных электростанций , где такая установка является частью небольших систем, где возможна поставки энергии в сеть в периоды пиковой нагрузки.

2. Состав системы
2.1 Солнечные панели
2.1.1 Солнечное зарядное устройство MPPT и / или сетчатый инвертор
ESS может работать либо с солнечным зарядным устройством MPPT, либо с сетевым инвертором, а также сочетать оба варианта.

Вообще говоря, солнечное зарядное устройство MPPT будет более эффективным, чем сетевой инвертор в небольшой системе. Причина этого заключается в том, что солнечное зарядное устройство MPPT эффективно до 99%… тогда как фотоэлектрическая энергия, поступающая от инвертора с сеточной связью, сначала преобразуется из постоянного тока в переменный, а затем обратно из переменного тока в постоянный, что приводит к потерям до 20 или 30%. Это будет еще более заметно, когда потребление энергии происходит в основном по утрам и вечерам.

Когда большая часть потребления энергии происходит в течение дня - скажем, в офисе с кондиционером - инвертор с сетью будет более эффективным. После (очень эффективного) преобразования в переменный ток, солнечная энергия используется непосредственно блоком кондиционирования воздуха.

В случае «отсутствия подачи» рассмотрите возможность использования солнечного зарядного устройства MPPT или иным образом инвертора PV Fronius, а затем используйте функцию нулевой подачи. Это приведет к гораздо более стабильной системе.

2.1.2 Отдавать энергию с сеть или нет
Правила подачи сообщений различаются по всему миру. В разных странах:

  1. Энергия может быть продана обратно в сеть - или уменьшить счет за электроэнергию, работая в обратном порядке.
  2. Подача разрешена, но не оплачивается: вся возвращаемая энергия теряется в том смысле, что поставщик коммунальных услуг за нее не заплатит. Это, однако, экологически обоснованный вклад в электроэнергию.
  3. Подача абсолютно не допускается - даже на несколько секунд: в Южной Африке есть определенные счетчики с предоплатой, которые отключаются от сети при обнаружении подачи.
  4. Подача приводит к раздутым счетам, потому что счетчик электроэнергии может рассчитывать только в одном направлении - вверх. Каждый кВтч, возвращенный в сеть, ошибочно считается как использованная энергия, и за него будет взиматься плата.

Отдача электричества в сеть

Отдача электричества от солнечного зарядное устройство MPPT в сеть может быть включена или отключена в меню систем хранения энергии на CCGX. Обратите внимание, что при отключении отдачи электричества в сеть, она все еще будет доступна для питания нагрузок переменного тока.

Подача PV, подключенного к сетевым инверторам, происходит автоматически. Нет никаких настроек или особых конструктивных соображений, которые следует учитывать при подключении к входу и / или выходу инвертора / зарядного устройства.

Нет отдачи электричества в сеть

Отдача электричества от солнечного зарядного устройства MPPT может быть включена или отключена в меню систем хранения энергии на CCGX.

Для сетевых  инверторов единственная опция - использовать сетевой инвертор Fronius и использовать функцию нулевой подачи Fronius. 

Использование сетевых  инверторнов других марок в системе без подачи не рекомендуется. С ESS невозможно предотвратить отдачу в сеть в системах с другими производителями. А использование Hub-2 Assistant в качестве альтернативного метода приводит к неидеальной установке. Могут возникнуть проблемы с мерцающими огнями - или даже с отключением всей системы из-за перегрузки, когда большая часть нагрузка включена или выключена.

2.1.3 Fronius Zero Feed-in
Для сеточных инверторов Fronius ESS имеет специальную функцию: нулевая подача.

При включенной опции нулевой подачи система ESS будет непрерывно контролировать и активно контролировать выходную мощность инвертора связи Fronius. См. Главу 4.3.11 для детальных требований и настроек.

2.1.4 Солнечные зарядные устройства MPPT
Могут использоваться все солнечные зарядные устройства Victron MPPT: как модели с портом VE.Direct, так и модели с портом VE.Can.

2.1.5 Сетевой инвертор параллельно или по сети переменного тока?
Существует два варианта подключения сетевого инвертора:

  • параллельно с Multi или Quattro.
  • или на переменном токе.
При подключении к выходу переменного тока необходимо соблюдать правило фактора 1.0 . Без исключения. Также используйте правило коэффициента 1.0 в странах, где энергосистема редко выходит из строя; а также при подключении сетевого инвертора Fronius к выходу переменного тока и использовании «нулевой подачи».
  • В системах с солнечными сетевыми инверторами, установленными на выходе Multi или Quattro, может быть установлена ​​максимальная мощность системы равная мощности солнечного инвертора. Этот предел называется правилом коэффициента 1.0 : 3.000 VA Multi = 3000 Вт установленной солнечной энергии. Таким образом, для Quattro на 8 000 ВА максимальная мощность составляет 8 000 Вт, для двух параллельных Quattros на 8 000 ВА максимальная мощность составляет 16 000 Вт и т. Д.

2.2 Емкость батареи
В системе с сетью емкость батареи имеет следующие параметры:

  • Небольшие батареи будут более экономически эффективными: но вся доступная емкость используется каждый день
  • Маленькие батареи будут заряжаться и разряжаться при высоких токах. Это, в частности, приведет к сокращению срока службы свинцовых батарей.
  • Более емкие батареи в сочетании с относительно большой мощностью солнечной системой могут сохранять избыточную мощность в солнечные дни. Питание от такой системы может быть доступно в течение нескольких дней подряд, даже при плохой погоде.
  • Батареи большего размера обеспечивают большую автономность при отключении электроэнергии. Когда система требуется для работы в качестве источника бесперебойного питания, большая емкость аккумулятора обеспечивает надежное питание в течение более длительных периодов времени.
В резервной системе емкость батареи рассчитывается исключительно по требуемой автономности при аварии в сети.

2.3 Мощность инвертора/зарядного устройства

Необходимая мощность инвертора/зарядного устройства зависит от назначения системы.

В установке с электрической сетью, мощность инвертора/зарядного устройства может быть (намного?) меньше, чем максимальные ожидаемые номинальные и пиковые нагрузки. Например, для покрытия базовой нагрузки домохозяйства из двух человек может быть достаточно инвертора/зарядного устройства на 800 ВА. Для семьи инвертор/зарядное устройство на 3000 ВА может работать с большинством приборов - при условии, что одновременно работает не более одного из них. Это означает, что система может снизить энергопотребление энергосистемы с конца весны до начала осени - возможно даже до нуля - при достаточно большой емкости аккумуляторов.

При резервной системе инвертор/зарядное устройство необходимо подбирать в соответствии с ожидаемыми нагрузками.

3. Установка
Следуйте инструкциям в руководствах для каждого компонента для его правильной установки.

При установке однофазного ESS в системе с трехфазным подключением к электросети обязательно установите ESS на первой фазе, L1.

Температурно-компенсированная зарядка
Multi, MultiPlus, MultiGrid или Quattro

Подключите датчик температуры, поставляемый с устройством. В случае установок с несколькими параллельными блоками и/или двух- или трехфазной конфигурацией провод датчика температуры может быть подключен к любому блоку в системе. Для получения дополнительной информации см. Параллельные и трехфазные системы VE.Bus .

Multi, конечно, будет использовать измеренную температуру батареи для зарядки с температурной компенсацией. Это также будет сделано при зарядке с питанием от сетевого PV-инвертора ... независимо от того, подключен ли он к сети или - в случае отказа сети - с солнечной энергией, поступающей от солнечного сетевого инвертора, когда этот инвертор подключен к сети.

Солнечные зарядные устройства

Солнечные зарядные устройства будут автоматически использовать информацию от Multi или Quattro для зарядки с температурной компенсацией. Зарядные устройства VE.Direct Solar и VE.Can Solar.

4. Конфигурация
4.1 Обновление до последней прошивки
Обновите все компоненты до последней версии прошивки:

Venus-ОС v2.15 или новее.  Multi, MultiGrid, MultiPlus или Quattro до 422 или новее. Инструкции здесь.  Солнечные зарядные устройства, VE.Can или VE.Direct, должны использовать последнюю версию прошивки.
4.2 Multi / Quattro и ESS Assistant
Настройки, которые нужно сделать в VEConfigure:

  1. Вкладка «Сеть»: настройте код страны. Требуется пароль: спросите своего поставщика. Больше информации в VEConfigure: коды сети и обнаружение потери сети . Примечание. Если оставить этот параметр как «Нет», система не будет передавать энергию батареи для внутренних нагрузок переменного тока при подключении к сети. Вы действительно должны изменить эту настройку , даже если это ваше намерение не экспортировать энергию постоянного тока в сети.
  2. Добавьте ESS Assistant.
  3. Вкладка «Общие»: ESS Assistant включит монитор встроенной батареи. Оставьте это включенным (!). 
  4. Вкладка «Зарядное устройство»: ESS Assistant уже выбрал нужный тип батареи, а также отключил режим хранения. Проверьте и при необходимости измените остальные параметры: зарядное напряжение и максимальный зарядный ток. Обратите внимание, что для систем с установленным ESS Assistant солнечные зарядные устройства MPPT будут следовать кривой зарядки, установленной в VEConfigure. Параметры зарядки, настроенные в солнечных зарядных устройствах MPPT, игнорируются при настройке ESS.
  5. Настройте все остальные параметры.
Примечания относительно входного ограничения тока и PowerAssist:

  • Настройка ограничителя входного тока - сконфигурированный предел используется в качестве порогового значения для переменного тока на входе Multi / Quattro. Обратите внимание, что:
  • Нагрузки, параллельные входной сети Multi/Quattro, не принимаются во внимание: поэтому устанавливайте все нагрузки на выход переменного тока Multi или Quattro в системах, требующих функциональности ограничителя входного переменного тока. Например - системы с небольшой нагрузкой переменного тока.
  • Ограничитель тока будет использоваться для обоих направлений тока.
  • Параметр PowerAssist в VEConfigure3 будет отключен и будет игнорироваться при установке ESS.
  • Динамический ограничитель тока в VEConfigure3 будет отключен и будет игнорироваться при установке ESS.
Примечания относительно уровня предупреждения о низком заряде батареи:

  • Предупреждение о низком заряде батареи активируется, когда напряжение батареи падает ниже уровня динамического отключения плюс смещение перезапуска, которое по умолчанию составляет 1,2 В для системы 48 В. Как и напряжение отключения, уровень напряжения предупреждения также является динамическим.
  • Гистерезиса нет: предупреждение исчезнет, ​​когда напряжение снова возрастет.
  • Во время этого предупреждения, также называемого предварительным сигналом тревоги, красный светодиод на Multi будет мигать, а при желании CCGX будет показывать уведомление. Для большинства систем ESS рекомендуется отключить это уведомление на CCGX.
  • Связанные параметры на вкладке Inverter, т.е. входы постоянного тока - низкие уровни отключения, перезапуска и предварительного предупреждения не используются. Они игнорируются, когда установлен ESS Assistant.
  • Солнечная энергия, поступающая от сетевого инвертора, подключенного параллельно к выходу переменного тока, будет использоваться для зарядки батареи. Зарядный ток и другие параметры заряда настраиваются на вкладке зарядное устройство в VEConfigure3.
  • Убедитесь, что флажок литиевых батарей на странице зарядного устройства не противоречит выбору батарей в Ассистенте.
  • При использовании VE.Bus BMS и Multi Compact проверьте DIP-переключатели: DIP-переключатель 1 должен быть включен, а DIP-переключатель 2 должен быть выключен.
4.3 Venus-устройство - Настройки ESS
Перейдите в Настройки → ESS, чтобы увидеть это меню:

 

4.3.1 Режимы работы
Оптимизировано (с BatteryLife) и Оптимизировано (без BatteryLife)

В случаях, когда имеется избыточная мощность от солнечных панелей, избыточная энергия сохраняется в батареях. Эта накопленная энергия затем используется для питания нагрузок в периоды, когда существует недостаток солнечной энергии.

Держите батареи заряженными

Если отказы электросети являются единственными периодами, в которые батарея может быть разряжена. Как только сеть будет восстановлена, батареи будут заряжаться энергией от сети, и, конечно же, от солнечной энергии, когда это возможно.

Внешнее управление

Алгоритмы управления ESS отключены. Используйте это при самостоятельной реализации цикла управления. 

Поскольку не имеет смысла оставлять батарею разряженной, без резервного питания на случай сбоя в электросети, мы рекомендуем оставить BatteryLife включенным и на следующих батареях:

  • Литиевые батареи с активной балансировкой ячеек
  • Redflow ZCell
  • Victron & Aquion AHI
4.3.2 Установлен сетевой измеритель энергии
Оставьте выключенным, если нет измерителя энергии Victron, и установите «Вкл.», Если такой измеритель установлен.

Все нагрузки и (опционально) сетевые инверторы должны быть установлены на выходе переменного тока в системе без измерителя сети Victron. 

4.3.3 Использование выхода переменного тока инвертора 
Если для этого параметра установлено значение «Отключено», на обзорной панели будет отображаться изображение AC-out. Используйте это в системах, где ничего не подключено к выходу Multi или Quattro, что характерно для некоторых параллельных энергосистем в Западной Европе.

4.3.4 Отдача избыточной мощности солнечного зарядного устройства в сеть
Установите «Вкл.», Чтобы Солнечное зарядное устройство всегда работало с максимальной мощностью. Первым приоритетом является питание нагрузок, а вторым - зарядка аккумулятора. Если при выполнении этих двух приоритетов будет доступно больше энергии, то эта мощность будет подаваться в коммунальную сеть.

4.3.5 Фазовая компенсация
Работает только в системах

4.3.6 Минимальный уровень заряда батареи (SOC, если не работает сетка)
Настраиваемый минимальный лимит SOC. Независимо от того, включен ли BatteryLife или нет, ESS будет работать от батареи до тех пор, пока уровень заряда батареи (SOC) не дойдет до установленного значения, за исключением случаев, когда происходит сбой электросети и система находится в режиме инвертора. В этом случае он продолжит разряжать батарею, пока не будет достигнут один из других пороговых значений. 

4.3.7 Фактический лимит заряда батареи
(Применяется только когда BatteryLife включен)

Этот Процент (%) показывает максимальную полезную емкость системы, которая никогда не будет превышать 80%.

Используйте эту настройку, чтобы увидеть текущий уровень заряда BatteryLife SOC.

4.3.8 Состояние BatteryLife
Различные состояния BatteryLife:

  • Самопотребление : нормальная работа - разгрузка разрешена.
  • Разряд отключен : аккумулятор разряжен до фактического предела SOC. (Состояние возвращается к собственному потреблению всякий раз, когда SOC поднимается на 5% выше установленного предела).
  • Медленная зарядка : ESS будет медленно заряжать батарею, когда SOC будет ниже фактического предела SOC в течение более 24 часов. Он будет медленно заряжаться до тех пор, пока не будет достигнут нижний предел, и в этот момент система снова переключится в режим « Разрядка отключена» .
  • Sustain : Multi / Quattro перешел в режим Sustain после того, как напряжение батареи достигло динамического напряжения отключения во время разряда.
4.3.9 Предельная мощность заряда
Этот параметр ограничивает мощность переменного тока, используемого Multi для зарядки аккумулятора. Ограничение также применяется к мощности переменного тока, получаемой Multi от сетевого солнечного инвертора.

Другими словами, этот параметр ограничивает поток энергии от переменного тока к постоянному.

Этот параметр не влияет на зарядный ток, поступающий от солнечных зарядных устройств MPPT .
Этот параметр применяется только при работе с подключением к входу переменного тока: в режиме инвертора «настройка зарядного тока», как сконфигурировано в VEConfigure, используется для управления питанием, поступающим от сетевых солнечных инверторов.

4.3.10 Ограничение мощности инвертора
Ограничить мощность, потребляемую Multi: т.е. ограничить инвертируемую мощность от постоянного тока к переменному.

Заметки:

  • Потери в инверторе / зарядном устройстве не учитываются. Если вы хотите ограничить количество энергии, потребляемой от батареи, вам придется установить этот предел немного ниже, чтобы компенсировать эти потери.
  • Мощность, поступающая от MPPT, не учитывается. Использование этой функции в системе с MPPT может привести к снижению выходной мощности MPPT.
  • Этот предел относится к мощности, потребляемой от батареи, и будет влиять на общее количество всех фаз.
  • Этот предел применяется только при подключении к входу переменного тока: в режиме инвертора нагрузки переменного тока определяют, сколько энергии потребляется от батареи.
4.3.11 Нулевой ввод (только для инверторов Fronius PV)
  • Самая ранняя версия прошивки Fronius, которую можно использовать, - 3.7.3-2.
  • Если в системе присутствует более одного инвертора Fronius PV, все они будут ограничены
  • Нулевой ввод не поддерживается на преобразователях Fronius IG Plus.
Измените следующие настройки в веб-интерфейсе Fronius:

  • В меню настроек Fronius установите для параметра Экспорт данных через Modbus значение tcp.
  • В том же меню установите тип модели Sunspec на int + SF
  • В меню «Настройки» → «Редактор DNO» убедитесь, что для динамического снижения мощности установлено значение «Без ограничений» (по умолчанию)
Используйте пункт активного входа Fronius Zero, чтобы дважды проверить, что все вышеперечисленные критерии выполнены. Он покажет Нет, если требуется прошивка; Экспорт данных; или неверные настройки типа модели Sunspec.

4.3.12 Точка установки сети
Устанавливает точку, в которой мощность берется из сети, когда установка находится в режиме собственного потребления. Если установить это значение чуть выше 0 Вт, система не будет подавать питание обратно в сеть, если в регулировании есть небольшое превышение. Поэтому значение по умолчанию составляет 50 Вт, но его следует установить на более высокое значение в более мощных системах. \\\....







Написать отзыв

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
    Плохо           Хорошо