Requisitos de integração para inversores híbridos
Este artigo segue-se ao artigo de introdução à integração de dispositivos. Consulte primeiro esse artigo.
O inversor híbrido (que inclui o inversor fotovoltaico, o contador de energia, o pack de baterias, o Battery Management System [BMS] e o Power Conversion System [PCS]) tem de suportar comunicação através do protocolo Modbus. O fabricante tem de fornecer um mapa de registos completo que permita tanto a monitorização dos parâmetros do sistema como o controlo dos estados de funcionamento. A tabela abaixo mostra os registos típicos de um sistema BESS.
| Name | Descrição | Nível de requisito | Tipo de dados / formato | Unidade | Tipo de leitura/escrita |
|---|---|---|---|---|---|
| Battery Active Power | Potência ativa DC medida do sistema de baterias (positivo = descarga, negativo = carga) | Obrigatório | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Voltage | Tensão do barramento DC medida do sistema de baterias | Opcional | INT16 / UINT16 | V | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Current | Corrente DC medida (positivo = descarga, negativo = carga) | Opcional | INT16 | A | Só de leitura (Input Register) |
| Battery State of Charge (SOC) | Capacidade restante da bateria em percentagem da capacidade nominal | Obrigatório | UINT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Capacity | Capacidade total da bateria | Opcional | INT16 / UINT16 | kWh | Só de leitura (Input Register) |
| Battery State of Health (SOH) | Indicador do estado da bateria a longo prazo | Opcional | UINT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Power Setpoint | Potência ativa pedida ao módulo de bateria = comando de carga/descarga (positivo = descarga, negativo = carga) | Obrigatório | INT16 | kW | Leitura/escrita (Holding Register) |
| Battery Temperature (Cell Avg.) | Temperatura média das células | Opcional | INT16 | °C | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Min SOC | Estado de carga mínimo recomendado | Opcional | INT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Max SOC | Estado de carga máximo recomendado | Opcional | INT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Max charge power | Potência máxima de carga no lado AC e/ou DC | Opcional | INT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Max discharge power | Potência máxima de descarga no lado AC e/ou DC | Opcional | INT16 | % | Só de leitura (Input Register) |
| Battery Enable / Disable Command | Comando remoto para ativar ou desativar o BESS | Obrigatório | BOOL (coil) | — | Escrita (Coil) |
| PV Active Power | Potência ativa DC medida do sistema fotovoltaico (PV) | Obrigatório | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| PV Voltage | Tensão do barramento DC medida do sistema PV | Opcional | INT16 / UINT16 | V | Só de leitura (Input Register) |
| PV Current | Corrente DC medida | Opcional | INT16 | A | Só de leitura (Input Register) |
| PV Max Power Setpoint | Potência ativa máxima PV = comando de potência máxima do inversor PV | Desejável | INT16 | kW | Leitura/escrita (Holding Register) |
| PV Enable / Disable Command | Comando remoto para ativar ou desativar o sistema PV | Obrigatório | BOOL (coil) | — | Escrita (Coil) |
| PCS Active Power | Potência ativa DC medida de todo o PCS (incluindo bateria e fotovoltaico (PV)) | Obrigatório | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| PCS Voltage | Tensão do barramento DC medida do sistema PCS | Opcional | INT16 / UINT16 | V | Só de leitura (Input Register) |
| PCS Current | Corrente DC medida | Opcional | INT16 | A | Só de leitura (Input Register) |
| PCS Power Setpoint | Potência ativa total pedida = comando de carga/descarga (positivo = descarga, negativo = carga) | Obrigatório | INT16 | kW | Leitura/escrita (Holding Register) |
| PCS Reactive Power Setpoint | Injeção/absorção de potência reativa pedida | Opcional | INT16 | kvar | Leitura/escrita (Holding Register) |
| PCS Enable / Disable Command | Comando remoto para ativar ou desativar o PCS | Obrigatório | BOOL (coil) | — | Escrita (Coil) |
| Remote/VPP control - Enable / Disable Command | Comando para ativar ou desativar o controlo remoto (via Modbus) | Obrigatório | BOOL (coil) | — | Escrita (Coil) |
| Meter Active Power | Potência ativa AC medida do contador de energia (por exemplo, rede)) | Obrigatório | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Voltage | Tensão AC medida no contador de energia | Opcional | INT16 / UINT16 | V | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Current | Corrente AC medida no contador de energia | Opcional | INT16 | A | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Active Power per phases L1, L2, L3 | Potência ativa de cada fase | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Reactive Power per phases L1, L2, L3 | Potência reativa de cada fase | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Import Active energy | Energia ativa importada | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Import Reactive energy | Energia reativa importada | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Export Active energy | Energia ativa exportada | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Export Reactive energy | Energia reativa exportada | Opcional | INT16 / UINT16 | kW | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Frequency | Frequência | Opcional | INT16 / UINT16 | Hz | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Currents per phases L1, L2, L3 | Corrente por fase | Opcional | INT16 / UINT16 | A | Só de leitura (Input Register) |
| Meter Voltages per phases L1, L2, L3 | Tensões por fase | Opcional | INT16 / UINT16 | V | Só de leitura (Input Register) |
| Meter limit active import power | Limite da potência ativa de importação que o EMS interno tem de respeitar | Desejável | INT16 | kW | Leitura/escrita (Holding Register) |
| Meter limit active export power | Limite da potência ativa de importação que o EMS interno tem de respeitar | Desejável | INT16 | kW | Leitura/escrita (Holding Register) |
| Operating mode selection | Ativação do modo de funcionamento (como autoconsumo, produção máxima, etc. | Desejável | INT16 | — | Leitura/escrita (Holding Register) |
| System Status | Modo de funcionamento (inativo / carga / descarga / falha) | Obrigatório | UINT16 (coded) | — | Só de leitura (Input Register) |
| Alarm / Fault Codes | Alarmes ativos ou identificadores de falha | Obrigatório | Bitfield / UINT16 | — | Só de leitura (Input Register) |
| Firmware Version | Versão atual do firmware do BMS/PCS | Opcional | String / UINT16 | — | Só de leitura (Input Register) |
Além disso, o fabricante tem de especificar claramente o processo e uma lista de registos que têm de ser definidos para obter a operação de carga/descarga pretendida. Isto inclui normalmente definir um registo para o modo de controlo remoto/VPP, ativar o funcionamento da bateria, enviar um sinal de heartbeat regular, etc.
Modos de funcionamento
Os inversores híbridos têm um EMS interno capaz de executar modos de funcionamento como autoconsumo, peak shaving, produção máxima, consumo máximo, VPP, etc. Para isso, tem de ser fornecido um contador de eletricidade adicional, normalmente ligado à rede. Além disso, têm de ser fornecidos os limites do contador (importação e exportação). Um modo de funcionamento pode ser definido através de um registo.
Os seguintes modos de funcionamento são desejáveis (não obrigatórios):
- Autoconsumo
Armazena o excedente de energia PV e descarrega quando a procura excede a produção.
- Peak shaving
Reduz a procura de pico da rede ao descarregar durante os períodos de carga elevada.
- Consumo máximo
Carga máxima até aos limites de importação da rede
- Produção máxima
Descarga máxima até aos limites de exportação da rede
- Schedule mode
Especificação da potência por dias e horas da semana
- Virtual Power Plant (VPP)
BESS agregados coordenados para serviços de rede e participação no mercado.
- Regulação de frequência
Carga/descarga rápida para estabilizar a frequência da rede.
- Suporte de tensão / potência reativa
Fornece potência reativa para estabilizar a tensão da rede local.