Víceúrovňové strategie
Vícestupňová regulace výkonu
Vynucuje limity výkonu odběru/dodávky ze sítě současně v každém elektrickém připojovacím bodě objektu — například u každého transformátoru nebo podružného elektroměru — aby souhrnná aktivita na podřízených větvích nemohla překročit to, co může nadřazená přípojka bezpečně unést.
Textový popis tohoto obrázku
Schéma vícestupňové měřicí topologie na bílém pozadí. Nahoře sloup vysokého napětí (síť), spojený čárou dolů s elektroměrem označeným Main grid meter, červeně: exp. 1000 kW/ imp. 1200 kW. Z tohoto elektroměru vede svisle čára dolů; v uzlu z ní odbočuje vodorovná čára doprava. Z uzlu dolů: ikony nabíječky elektromobilů s autem a jednotky tepelného čerpadla s popiskem other consumption. Podél vodorovné čáry dvě větve: první elektroměr s popiskem PV1/BESS energy meter, červeně: exp. 800 kW/ imp. 1400 kW, pod ním čára s uzlem vedoucí k ikoně solárního panelu a ikoně baterie; druhá elektroměr s popiskem PV2 energy meter, červeně: exp. 1000 kW/ imp. 100 kW, pod ním ikona solárního panelu.
Příklad vícestupňové regulace. Schéma ukazuje hlavní elektroměr sítě napájející tři podřízené větve, s vyhrazeným elektroměrem nebo bez něj:
- ostatní spotřeba (nabíječka elektromobilů a HVAC),
- elektroměr PV1/BESS napájející solární pole a baterii,
- a elektroměr PV2 napájející druhé solární pole.
V tomto příkladu mají obě větve stejně vysoké jmenovité hodnoty exportu/importu jako hlavní přípojné místo. Pokud by obě podřízené větve pracovaly současně na plný individuální jmenovitý výkon, souhrnný výkon by překročil vlastní limit hlavní přípojky 1000/1200 kW — což je přesně situace, které má vícestupňová regulace zabránit.
Přehled
Vícestupňová regulace rozšiřuje logiku omezování výkonu řídicí jednotky z jednoho místa měření na každou relevantní úroveň elektrické hierarchie objektu: hlavní přípojku k síti a každé podřízené elektrické připojení nebo elektroměr pod ní. Podřízenou úrovní je obvykle elektroměr s podružnou větví energie, ale stejný mechanismus se obecněji vztahuje na jakékoli elektrické připojení nebo transformátor v hierarchii. Každá úroveň se měří vlastním elektroměrem a konfiguruje se jako vlastní Strategy, s vlastními limity odběru/dodávky a lokálním chováním optimalizace (například peak shaving).
Regulace je hierarchická: podřízená úroveň nikdy nemůže způsobit, aby souhrnný výkon na nadřazené úrovni překročil nastavený limit této nadřazené úrovně, přestože každá úroveň vynucuje i svůj vlastní lokální limit. Je to nutné, protože objekty se běžně budují s hlavní přípojkou napájející dvě nebo více menších podřízených přípojek, z nichž každá má nižší jmenovitou hodnotu, blízkou nebo dokonce vyšší ve srovnání s vlastní jmenovitou hodnotou hlavní přípojky. Pokud by každá podřízená úroveň směla současně využívat svůj plný jmenovitý výkon, jejich souhrnný výkon by mohl překročit hodnotu, na kterou je hlavní přípojné místo skutečně dimenzováno.
Překročení jmenovité importní/exportní kapacity přípojného místa může odpojit elektroměr nebo dokonce přepálit ochranné pojistky, což vede k vysokým nákladům na výměnu a výjezd, delším prostojům a ztrátě příjmů z výroby, dokud je přípojka mimo provoz.
Předpoklady
- Objekt s více než jednou elektrickou úrovní k regulaci — hlavní přípojka k síti plus alespoň jedno podřízené elektrické připojení nebo elektroměr (obvykle větev transformátoru). Objekty s jedinou úrovní vícestupňovou regulaci nepotřebují.
- Vyhrazený, samostatně čitelný elektroměr na každé úrovni, která vyžaduje vlastní limit (hlavní přípojka a každé podřízené připojení).
- Každá úroveň nakonfigurovaná jako vlastní Strategy v platformě řídicí jednotky.
- Úrovní strategií může být více než dvě. Může jít také o kombinaci běžných jednoúrovňových strategií s vícestupňovými strategiemi. Uživatel může strukturu zcela flexibilně definovat.
- Pokud se v objektu používá optimalizační režim AI energy manager, musí být přiřazen strategii nejvyšší (hlavní) úrovně
Jak to funguje
- Každá úroveň je vlastní Strategy. Strategy se obvykle pojmenovává podle fyzického prvku, který představuje, například hlavní elektroměr sítě nebo podřízený ("PV") elektroměr. Každá Strategy samostatně měří svou úroveň a může provozovat vlastní optimalizační režim (například peak shaving nebo vlastní spotřebu).
- Limity se vynucují shora dolů. Každá úroveň má vlastní limity Min./Max. činného výkonu odběru a dodávky. Pokud souhrnný výkon na nadřazené úrovni dosáhne nastaveného limitu, řídicí jednotka dále omezí podřízené úrovně pod ní — i když tyto podřízené úrovně ještě nedosáhly svých individuálně nastavených limitů.
- Nevyužitá kapacita se přerozděluje dynamicky. Pokud jedna větev spotřebovává nebo dodává méně, než je její přidělený podíl, vzniklá rezerva pod limitem nadřazené úrovně se uvolní ostatním větvím téže nadřazené úrovně, místo aby byla staticky vyhrazena pro každou větev.
- Strukturu určuje nadřazená Strategy, která odkazuje na podřízenou Strategy. Podřízená Strategy se přidá do seznamu „regulated devices“ nadřazené Strategy, stejně jako jakékoli jiné samostatné řiditelné zařízení. Tím nadřazená Strategy dostane pokyn řídit právě tuto podřízenou strategii.
- Optimalizační režim AI energy manager musí být na nejvyšší úrovni. Pokud se používá strategie AI, musí být na nejvyšší úrovni, protože potřebuje přehled o datech hlášených každou podřízenou Strategy, aby mohla rozdělit výkon v celém objektu. Optimalizační režim AI energy manager se proto vždy umisťuje na Strategy nejvyšší úrovně, nikdy na podřízenou. Podřízené úrovně se obvykle používají pro peak shaving nebo vlastní spotřebu.
Konfigurace
1. Nejprve vytvořte samostatnou podřízenou Strategy pro každou podřízenou větev s vlastními limity Min./Max. odběru a dodávky.
2. U každé z těchto Strategy otevřete Included items a přiřaďte tři skupiny: elektroměr sloužící k měření dané úrovně (Measurement devices and strategies), zařízení, která má daná Strategy řídit (Regulated devices and strategies) a — volitelně — další podřízené strategie, které lze řídit (Regulated devices and strategies).
3. Nastavte optimalizační režim (například vlastní spotřebu)
Příklad typického nastavení podřízené strategie
4. Po definování všech podřízených strategií vytvořte Strategy pro hlavní (nejvyšší) úroveň a nakonfigurujte její nastavení Grid: Min./Max. činný výkon odběru a Min./Max. činný výkon dodávky.
5. Nejdůležitější krok: u této hlavní Strategy otevřete Included items a přiřaďte tři skupiny: elektroměr sloužící k měření dané úrovně (Measurement devices and strategies) – obvykle jde o elektroměr v místě připojení k síti, zařízení, která má daná Strategy řídit (Regulated devices and strategies) a — nejdůležitější — přidejte další podřízené strategie, které má hlavní strategie také řídit (Regulated devices and strategies).
Obrazovka konfigurace Included items pro hlavní strategii s regulovanými zařízeními, včetně dvou strategií podřízené úrovně.
6. Pokud objekt používá optimalizační režim AI energy manager, přidejte jej pouze ke Strategy nejvyšší úrovně, nikoli k žádné podřízené Strategy.
7. Jednotlivá zařízení, například baterie, mají na úrovni zařízení také vlastní pole Min./Max. činného výkonu. Ta vyjadřují vlastní jmenovitý výkon zařízení a jsou oddělená od limitů odběru/dodávky na úrovni Strategy.
Textový popis tohoto obrázku
Snímek obrazovky okna prohlížeče Chrome s Reduxi Configurator na adrese reduxi.local/#/strategies/3/items (Not secure, tlačítko Finish update, panel záložek s položkami jako Amibit Portals, Development, To read, Projects, MKT/SALES, Competition, Amibit EU Projects, FLEX, Dokumentacija, Vodenje, GoogleCloud, Crowdin, OPEN TABS!!!, All Bookmarks). Stránka: Strategy / Energy manager - PV1/BESS branch, karta Included items (další karty: Optimization modes, Last measurements, Analyze, Archive, Details); zelené ikony odkazu a cloudu. Levé menu: Devices (+); Strategies (mínus) s položkami Energy manager - PV1/BESS branch (tučně), Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager, + Add strategy; Utility Rate Plan; Settings (+). Tři sloupce. Devices and strategies (tmavý seznam): BESS - 800 kW (ikona baterie), Main grid energy meter (ikona stožáru), PV 1 - 900 kW (ikona slunce), PV 2 - 1200 kW (ikona slunce), PV 2 branch energy meter (ikona stožáru), PV1/BESS branch energy meter (ikona stožáru); druhý seznam pod ním: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager. Measurement devices and strategies: PV1/BESS branch energy meter. Regulated devices and strategies: PV 2 - 1200 kW, BESS - 800 kW. Text dole: To remove supply or node items drag them outside frame.
Textový popis tohoto obrázku
Snímek obrazovky stránky Strategy / Energy manager - PV1/BESS branch v Reduxi Configurator, karta Optimization modes (další karty: Included items, Last measurements, Analyze, Archive, Details); vpravo nahoře zelené ikony odkazu a cloudu. Sloupce tabulky: Name, Event description, Export limit, Goal, Import limit, Advanced. Jeden řádek: Default mode; Event description /; Export limit 800 kW; Goal Self-consumption (rozbalovací seznam); Import limit 1400 kW; ikona úprav. Tlačítka vpravo dole: + a Save.
Textový popis tohoto obrázku
Ikona upozornění: oranžový (jantarový) zaoblený trojúhelník s bílým vykřičníkem uvnitř na průhledném pozadí se šachovnicovým vzorem.
Textový popis tohoto obrázku
Snímek obrazovky okna prohlížeče Chrome s Reduxi Configurator na adrese reduxi.local/#/strategies/1/items (Not secure, tlačítko Finish update, panel záložek). Stránka: Strategy / Main AI Energy manager, karta Included items (další karty: Optimization modes, Last measurements, Analyze, Archive, Details); zelené ikony odkazu a cloudu. Levé menu: Devices (+); Strategies (mínus) s Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager (tučně, vybráno), + Add strategy; Utility Rate Plan; Settings (+). Tři sloupce. Devices and strategies (tmavý rolovací seznam, horní položka HVAC částečně oříznutá): Main grid energy meter, PV 1 - 900 kW, PV 2 - 1200 kW, PV 2 branch energy meter, PV1/BESS branch energy meter; druhý seznam: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, Main AI Energy manager. Measurement devices and strategies: Main grid energy meter. Regulated devices and strategies: Energy manager - PV1/BESS branch, Energy manager - PV2 branch, HVAC, EV charger. Červená šipka ukazuje na první položku seznamu Regulated (Energy manager - PV1/BESS branch). Text dole: To remove supply or node items drag them outside frame. Tlačítko Save vpravo dole.
Textový popis tohoto obrázku
Snímek obrazovky stránky Strategy / Main AI Energy manager v Reduxi Configurator (nadpis Main AI Energy manager je podtržen červeně). Vpravo nahoře: zelená ikona odkazu a zelená ikona cloudu. Karty: Optimization modes (vybráno), Included items, Last measurements, Analyze, Archive, Details. Sloupce tabulky: Name, Event description, Export limit, Goal, Import limit, Advanced. Řádek 1: Default mode; Event description /; Export limit 1000 kW; Goal Self-consumption (rozbalovací seznam); Import limit 1200 kW; ikona úprav. Řádek 2: AI energy manager * (buňka s názvem zvýrazněna červeným rámečkem, text částečně oříznut); ikony úprav a smazání. Poznámka: * premium feature. Tlačítka vpravo dole: + a Save.
Omezení a důležité poznámky
- Vícestupňová regulace dává smysl pouze u objektů s více než jednou měřenou úrovní. Přináší nároky na konfiguraci (samostatná Strategy, přiřazení elektroměru a hodnoty limitů pro každou úroveň), které jednoúrovňový objekt nepotřebuje.
- Vlastní limity Min./Max. odběru/dodávky podřízené Strategy se vynucují společně s limitem nadřazené úrovně — nikoli místo něj. Podřízenou větev v každém okamžiku fakticky určuje přísnější z obou limitů.
Otevřené otázky/omezení
- Zacházení s baterií a zátěží sdílejícími stejný podružný elektroměr. Pokud za stejným podřízeným elektroměrem sedí baterie a společně umístěná zátěž a jmenovitý limit odběru/dodávky tohoto elektroměru je nižší než jmenovitý výkon baterie, řešení zatím nemusí být optimální. Nepovažujte tento scénář za zdokumentovanou, podporovanou konfiguraci, dokud to nebude potvrzeno.
- Zda plán nebo předpověď předaná podřízené Strategy zohledňuje limity a očekávanou spotřebu dalších podřízených úrovní pod ní, nebo odráží pouze úroveň bezprostředně nad ní. To je v tuto chvíli otevřená otázka a není plně podporováno.
- Související funkce: více jednotek Flex na jednu lokalitu - Jedna řídicí jednotka/lokalita může registrovat více než jednu nezávislou jednotku "Flex" — používanou k účasti v programech řízení odezvy poptávky nebo vyrovnávání sítě — přiřazením samostatných zařízení k samostatným strategiím, každé s vlastním certifikovaným elektroměrem. Jedno fyzické místo tak může agregátorovi nabídnout dvě nebo tři samostatné jednotky flexibility místo pouze jedné pro celý objekt. To je v tuto chvíli otevřená otázka a není plně podporováno.
Řešení problémů
| Problém | Možná příčina | Doporučený postup |
|---|---|---|
| Podřízená větev se zdá být omezena více, než by odpovídalo jejímu nastavenému limitu. | Byl dosažen limit nadřazené úrovně, a řídicí jednotka proto podřízenou větev omezuje dále, jak je zamýšleno. | Zkontrolujte kartu Analyze nadřazené Strategy za stejné časové okno a ověřte, zda byl dosažen její limit odběru/dodávky. |
| Skutečný výkon zařízení je nižší, než očekával předpovědní nebo plánovací modul. | Bylo dosaženo limitu na úrovni Strategy nebo zařízení, který správně omezil výkon pod předpověď. | Porovnejte čáru limitu v grafu Analyze dané Strategy s poli Min./Max. činného výkonu zařízení a ověřte, který limit se uplatnil. |
Často kladené otázky
Kam umístit optimalizační režim AI energy manager v objektu s vícestupňovou regulací?
Vždy na Strategy nejvyšší úrovně. Potřebuje data z každé podřízené Strategy, aby mohl správně rozdělit výkon v celém objektu, a ta dostává pouze tehdy, je-li umístěn na vrcholu hierarchie.
Může jedna větev využít více než svůj „podíl“ nadřazeného limitu?
Ano. Rozdělení mezi větve je dynamické: pokud jedna větev využívá méně než svůj podíl, mohou ostatní větve pod stejnou nadřazenou úrovní využít uvolněnou kapacitu, pokud není překročen celkový limit nadřazené úrovně.
Může jedna lokalita nabídnout agregátorovi více než jednu jednotku flexibility (Flex)?
Ano — přiřazením samostatných zařízení k samostatným strategiím, každé s vlastním certifikovaným elektroměrem, může jedna lokalita registrovat dvě nebo tři nezávislé jednotky Flex místo jedné pro celý objekt.