逆变器ems



ems是什么电气设备

在电气领域，EMS通常指储能管理系统（Energy Management System），是一种用于优化能源存储和分配的核心控制平台。

1. 核心功能定位

储能管理系统（EMS）的核心功能是实时监控、智能调度与策略优化。它通过集成传感器、数据分析算法和自动化控制模块，实现对储能设备（如电池组）的充放电管理、系统效率提升以及电网需求响应，从而平衡能源供需关系。

2. 典型应用场景

理解核心功能后，其落地场景可归纳为两类：

•工商业储能：例如工厂、园区等场景中，EMS通过峰谷电价差套利、负载调节降低用电成本。

•新能源并网：配合光伏、风电等间歇性能源，EMS可平抑波动并提升电网稳定性，如为风光电站配置储能调频系统。

3. 技术实现路径

当前主流EMS系统普遍遵循三层架构：

感知层（电池电压/温度采集）、传输层（CAN/RS485通信）、决策层（动态调度算法）。例如获奖的永福数能EMS系统，便采用深度学习算法预测负荷曲线，动态调整储能策略。

4. 行业发展趋势

随着虚拟电厂（VPP）模式兴起，EMS正向多能协同管理演进。新一代系统可同时整合光伏逆变器、储能变流器（PCS）、充电桩等设备，通过边缘计算实现毫秒级响应，支撑构建更灵活的智慧能源网络。

光伏发电ems有标准件吗

光伏发电EMS（能源管理系统）存在相关的标准件和需遵循的技术规范。

1. 功能与策略相关标准

规定了EMS应具备能量采集、功率计算、充放电控制、电池管理等核心功能，以及与光伏阵列、BMS、逆变器、电网之间的通信协议（如Modbus TCP、DL/T 645、IEC 61850等）和数据交互格式。还规范了基本充放电控制策略，并鼓励采用高级策略，同时需确保策略的鲁棒性和安全性。

2. 系统设计与集成相关标准

在系统设计方面，应参照《智能电网技术规范》（GB/T 29328.3 - 2012）等标准，确保EMS能够实现与光伏发电系统、储能系统和配电系统的有效集成。

3. 数据采集与处理相关标准

应遵循《电力系统数据采集与处理规范》（GB/T 18895 - 2015）等标准，确保数据准确性和实时性。

4. 产品依据相关标准

如GB/T 13729 - 2002远动终端设备、GB/T 17626.4电磁兼容 试验和测量技术电快速瞬变冲群抗扰度试验等。

光伏逆变器EMC整改

光伏逆变器EMC整改

光伏逆变器作为光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，其性能的稳定性和电磁兼容性（EMC）至关重要。EMC测试是确保光伏逆变器不会对其他电子产品产生电磁干扰，同时能够抵抗来自外部环境的电磁干扰的重要手段。针对光伏逆变器EMC整改，以下提供详细的整改步骤和依据。

一、EMC检测项目

EMC检测主要包括EMI电磁干扰测试和EMS电磁抗扰度测试两大类。

EMI电磁干扰测试项目

Radiated Emission（辐射骚扰测试）：测试光伏逆变器在工作时产生的辐射电磁场是否超过规定的限值。具体测试要求参考EN55032。

Conducted Emission（传导骚扰测试）：测试光伏逆变器通过电源线等传导路径产生的电磁骚扰是否在规定限值内。具体测试限值同样参考EN55032。

Harmonic（谐波电流骚扰测试）：测试光伏逆变器产生的谐波电流是否满足相关标准的要求。具体测试要求参考EN61000-3-2。

Flicker（电压变化与闪烁测试）：评估光伏逆变器对电网电压波动和闪烁的影响。具体测试要求参考EN61000-3-3。

EMS电磁抗扰度测试项目

ESD（静电抗扰度测试）：测试光伏逆变器在静电放电环境下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-2。

RS（射频电磁场辐射抗扰度测试）：测试光伏逆变器在射频电磁场辐射环境下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-3。

CS（射频场感应的传导骚扰抗扰度测试）：测试光伏逆变器在射频场感应的传导骚扰环境下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-6。

DIP（电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试）：测试光伏逆变器在电压暂降、短时中断和电压变化等异常情况下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-11。

SURGE（浪涌(冲击)抗扰度测试）：测试光伏逆变器在浪涌冲击下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-5。

EFT（电快速瞬变脉冲群抗扰度测试）：测试光伏逆变器在电快速瞬变脉冲群环境下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-4。

工频磁场抗扰度测试：测试光伏逆变器在工频磁场环境下的工作稳定性。具体测试要求参考EN55035/EN61000-4-8。

二、EMC整改步骤

针对光伏逆变器EMC整改，通常采用“整改六步法”，具体步骤如下：

查找确认辐射源

首先，需要确定光伏逆变器中产生电磁干扰的主要部件或区域。这通常通过频谱分析仪等测试设备来定位和分析。

滤波

在确认辐射源后，可以通过添加滤波器来抑制电磁干扰。滤波器可以安装在电源线、信号线等传导路径上，有效减少电磁骚扰的传播。

吸波

在辐射源附近使用吸波材料，可以吸收部分电磁能量，减少电磁辐射的泄漏。吸波材料的选择应根据具体的电磁场频率和强度来确定。

接地

良好的接地系统对于抑制电磁干扰至关重要。确保光伏逆变器的接地电阻符合相关标准的要求，并合理设计接地网络，以减少电磁干扰的传播和积累。

屏蔽

使用金属屏蔽体将辐射源或敏感部件包围起来，可以有效减少电磁辐射的泄漏和接收。屏蔽体的设计和材料选择应根据具体的电磁场频率和强度来确定。

能量分散法

通过合理设计电路布局和布线方式，将电磁能量分散到更大的空间范围内，从而降低单位面积内的电磁能量密度，减少电磁干扰的影响。

三、整改依据

光伏逆变器EMC整改的依据是EN 61000-6-3标准。该标准提供了关于电磁兼容性的通用要求、测试方法和限值等方面的详细规定，是光伏逆变器EMC整改的重要参考。

四、展示

（注：以上为光伏逆变器示意图，用于辅助说明EMC整改的相关内容。）

综上所述，光伏逆变器EMC整改是一个复杂而细致的过程，需要综合考虑多个方面的因素。通过遵循EMC检测项目的具体要求，采用整改六步法，并依据EN 61000-6-3标准进行整改，可以有效提高光伏逆变器的电磁兼容性，确保其稳定可靠地运行。

EMS能量管理系统在储能系统中的作用

EMS能量管理系统在储能系统中的作用主要体现在以下几个方面：

数据采集与处理：

EMS系统通过多种通讯方式（如以太网、RS485、CAN等）实时、准确、全面地采集PCS（双向储能变流器）、BMS（电池管理系统）、电量表、空调、消防、负载等单元的重要数据。

对采集回来的数据，EMS系统结合系统内部设置数据和控制逻辑进行变换、运算处理，生成显示数据、统计数据、报警信息、遥控指令等，为储能系统的后续操作提供基础。

数据存储与展示：

数据被存储在云端服务器、本地触摸屏、本地PC等位置，存储的信息包括遥测数据、遥信数据、报警信息、操作记录、事件等。

实时数据可通过人机界面、手机端、WEB端展示储能系统的整体运行状态与电气参数，如电压、电流、功率、开关状态、系统报警状态等，提供形象直观的图形化监视和操作界面。

储能调度与优化：

EMS能量管理系统可以对储能系统进行智能调度和优化，根据电网供需情况、能源价格、用户需求等因素，合理安排储能设备的充放电策略。

通过对储能系统的智能调度，EMS系统能够实现对能量的高效利用，提高储能系统的经济效益。

峰谷填平和负荷平衡：

EMS系统通过控制逆变器，根据负载需求或电网要求调节输出功率的大小和稳定性，实现储能系统的功率调节和优化。

这有助于在电网负荷高峰时释放储能，降低电网负荷；在负荷低谷时充电，实现峰谷填平，提高电网的稳定性和经济性。

储能与可再生能源协调：

当可再生能源（如太阳能、风能）波动性较大时，EMS能量管理系统可以协调储能系统与可再生能源之间的配合运行。

通过储能系统的充放电控制，平稳输出电能，提高可再生能源的可靠性和稳定性，减少因可再生能源波动对电网的影响。

储能系统安全与稳定运行：

EMS能量管理系统能够实时监测和诊断储能系统的运行状态，包括电池的电量、温度、电压等关键参数。

通过提前预警并采取相应措施，EMS系统可以防止储能系统因过充、过放、过温等问题导致安全隐患，确保储能系统的安全稳定运行。

能量市场参与和经济运营：

EMS能量管理系统可以通过与能量市场的接口，参与能量交易和电力市场活动。

根据能量市场价格和政策等因素，EMS系统进行智能调度和运营，以最大化储能系统的经济效益，为储能系统的经济运营提供有力支持。

综上所述，EMS能量管理系统在储能系统中起到了关键的作用，通过数据采集与处理、数据存储与展示、储能调度与优化、峰谷填平和负荷平衡、储能与可再生能源协调、储能系统安全与稳定运行以及能量市场参与和经济运营等功能，实现了储能系统的高效、稳定和可持续运行。

BMS、EMS和PCS：电化学储能系统中不可或缺的三个部分

BMS、EMS和PCS：电化学储能系统中不可或缺的三个部分

在电化学储能系统中，BMS（电池管理系统）、EMS（能量管理系统）和PCS（储能变流器）是三个至关重要的组成部分，它们各自承担着不同的角色和功能，共同确保储能系统的安全、稳定和高效运行。

一、电池管理系统（BMS）

BMS是电化学储能系统中的“感知”角色，主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等。它通过对电池的基本参数（如电压、电流、温度等）进行测量，来防止电池出现过充电和过放电，从而延长电池的使用寿命。此外，BMS还能计算分析电池的SOC（电池剩余容量）和SOH（电池健康状态），并及时上报异常信息。

BMS系统大多采用三层架构，包括从控单元（BMU）、主控单元（BCU）和总控单元。从控单元负责采集单体电池的各类信息，并实现对单体电池的主动均衡；主控单元则收集从控单元上传的各种单体电池信息，并计算分析电池组的SOC和SOH；总控单元则负责系统内部的整体协调以及与EMS、PCS的外部信息交互。

BMS对电池的保护措施包括监测和控制电池的状态、SOC均衡、防止电池过度充电或过度放电、确保系统远程监测和报警、提供多种保护功能以及控制电池的温度等。这些措施共同确保了电池储能系统的安全性、稳定性和性能。

二、能量管理系统（EMS）

EMS是电化学储能系统中的“决策”角色，主要负责数据采集、网络监控和能量调度等。它是整个储能系统中极为重要的核心构件，一方面直接负责储能系统的控制策略，影响系统内电池的衰减速率和循环寿命，从而决定储能的经济性；另一方面还监控系统运行中的故障异常，起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。

EMS能量管理系统构成一般分为设备层、通讯层和应用层。设备层需要能量采集变换（PCS、BMS）做支撑；通讯层主要包括链路、协议、传输等；信息层主要包括缓存中间件、数据库、服务器，其中数据库系统负责数据处理和数据存储；应用层则为管理人员提供可视化的监控与操作界面，具体功能涵盖能量变换决策、能源数据传输和采集、实时监测控制、运维管理分析、电能/电量可视分析、远程实时控制等。

EMS的主体功能包括系统概况、设备监控、运行收益、故障告警、统计分析以及能量管理等。这些功能共同确保了储能系统的安全、稳定和高效运行，并提供了丰富的数据支持和决策依据。

三、储能变流器（PCS）

PCS是电化学储能系统中的“执行”角色，又称双向储能逆变器，是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件。它用作控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换。

PCS的工作原理是通过交、直流侧可控的四象限运行的变流装置，实现对电能的交直流双向转换。该原理就是通过微网监控指令进行恒功率或恒流控制，给电池充电或放电，同时平滑风电、太阳能等波动性电源的输出。

PCS由IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、PCB板（印刷电路板）、电线电缆等硬件组成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等。它决定了输出电能质量和动态特性，也很大程度影响电池的使用寿命。此外，PCS还具备过欠压、过载、过流、短路、过温等的保护功能，以及孤岛检测能力、通信功能和并网-离网平滑切换控制等功能。

按照应用场景的不同，PCS可以分为储能电站、集中式或组串式、工商业及户用四大类。这些不同类型的PCS在功率大小、拓扑结构、设计要求等方面存在差异，但共同构成了电化学储能系统中不可或缺的组成部分。

总结

BMS、EMS和PCS在电化学储能系统中各自扮演着不可或缺的角色。BMS负责电池的监测、评估、保护以及均衡等；EMS则负责数据采集、网络监控和能量调度等；而PCS则作为储能系统与电网之间的桥梁，实现电能的双向流动和交直流变换。这三个部分相互协作、共同配合，确保了电化学储能系统的安全、稳定和高效运行。

一文读懂储能BMS、EMS、PCS相互之间的关联

电化学储能系统核心组件包括电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）与储能变流器（PCS）。

BMS、EMS与PCS在储能系统中协同工作。BMS监控电池状态，并将信息传递给EMS与PCS，EMS则根据优化决策，将控制信息下达到PCS与BMS，实现单体电池或电池组的充放电。

PCS是能量转换的关键，它在整流器与逆变器两种工作状态中切换，将电网的交流电转换为直流电或由电芯的直流电转换为交流电，实现与电网的双向能量传递。

近年来，随着IGBT与IGCT技术的进步，高电压、大功率PCS装置的生产应用成为可能。

BMS、EMS与PCS在储能系统中各司其职。BMS作为感知角色，监控电池运行状态，确保安全运行。EMS则作为决策中心，负责数据采集、网络监控及能量调度。PCS作为执行角色，控制储能电池组的充放电过程，进行交直流转换。

电池管理系统（BMS）是电池系统的监控设备，与电芯共同构成电池系统，主要功能包括监控电池运行状态、保障安全运行。

储能系统中的BMS大多采用三层架构，硬件包括从控单元、主控单元与总控单元。

从控BMU负责采集单体电池信息、计算电池状态，并将单体异常信息上传给主控。主控BCU收集单体电池信息与电池组信息，分析电池组状态。总控负责系统内部协调与外部信息交互。

储能BMS技术要求更高，与动力电池BMS相比，其功能更加复杂。

目前BMS市场主要包括车厂、电池厂与专业BMS制造商。储能BMS没有形成领导者，专业电池管理系统厂商市场份额占比约为33%。

BMS对储能系统安全、寿命与经济效益至关重要。功能已从基本扩展至高级，包括电池系统安全诊断、长寿命运维与经济效益指标诊断。

BMS与大数据管理、云边协同深度结合，构建储能系统大数据平台。

能量管理系统（EMS）作为储能系统的决策中枢，负责优化运行策略与控制策略设计。

EMS的核心在于根据储能特性、成本与应用效益，在满足电网调度需求下，进行优化设计，提升经济效益与技术指标。

EMS产品作为储能系统与更上一层信息系统交互的枢纽，需要积累电网侧know-how以形成竞争优势。

户用储能系统市场概览、应用场景及市场竞争情况

户用储能系统市场正处于快速增长阶段，主要应用于家庭自发自用电力场景，核心驱动因素包括政策支持、电价上涨及光伏成本下降，欧洲为全球最大市场，竞争格局以国内外厂商共同参与为主。具体内容如下：

一、户用储能系统市场概览系统构成：户用储能系统由储能逆变器、储能电池及其他电气设备组成。储能逆变器包含储能变流器（PCS）与能量管理系统（EMS），是系统的控制中心，负责信息处理、控制策略制定及交直流变换功能；储能电池包含电池模组（电芯）与电池管理系统（BMS），其中BMS技术壁垒较高，核心功能为监测及控制电池充放电过程，确保安全使用。储能逆变器通过CAN接口与BMS通讯，获取电池状态信息并下发控制指令。市场规模：全球户用储能市场以海外为主，欧洲、美国、澳大利亚等能源价格高、居民电价高的地区为主要市场。2021年全球新增户用储能装机规模为1.91GW，按电池容量统计为4.36GWh；预计2022年全球装机规模达15GWh，出货量达24GWh，2025年装机规模将达50GW，电池容量规模达122GWh，出货量达196GWh。欧洲是全球最大市场，2020年累计装机1.8GWh，2021年新增投运2.8GWh，德国累计安装43万套，占比最高；2022年欧洲户用储能装机高速增长，德国成为全球最大市场，意大利、英国等国装机规模加速增长，预计2022年、2023年欧洲装机规模分别达10GWh、23GWh。二、户用储能系统应用场景电力系统应用场景：储能技术应用于发电侧、电网侧及用电侧。发电侧用于可再生能源发电厂及传统电站，改善发电特性、平抑波动、提高发电质量及安全水平，辅助传统电站动态运行；电网侧用于电力辅助服务，通过调频、调幅保障电网稳定运行；用电侧主要应用于家庭户用储能及工商业储能。户用储能经济性应用：随着海外居民电价上涨及光伏、储能设备价格下降，光伏储能配套实现电力自发自用模式的经济性增强。户用储能系统可降低家庭用电成本，提高用电稳定性；小型工商业储能系统通过削峰填谷、降低容量电价等模式减少电费支出，提高用电经济性及稳定性。政策与市场驱动应用：欧盟通过“CEP计划”（2019年）及“REPowerEU”（2022年）支持户用储能发展，加速光伏系统建设，推动欧洲户用储能市场快速增长。居民高电价带来的能耗负担进一步促进市场增长。三、户用储能市场竞争情况应用场景分类竞争：储能应用场景分为电源侧、电网侧及用户侧。电源侧储能用于平滑新能源出力波动，应用规模最广；电网侧储能提供系统备用、延缓输变电设备阻塞等，是重要应用；用户侧储能用于提高电能质量、参与需求侧响应，市场规模高速增长。户用储能系统特点与竞争：

特点：户用储能系统应用于住宅及小型工商业场景，具有储能逆变器功率较低、储能电池容量较小且用户配置方案多样化的特点。用户可根据家庭负载数量、能耗大小选择经济组合方式。

竞争格局：

市场规模：以海外市场为主，欧洲为全球最大市场。2021年全球户用储能装机规模达4.36GWh，预计2021-2025年持续快速增长。

市场参与者：核心设备包括储能逆变器、储能电池，参与者包括电池厂商（如派能科技）及逆变器厂商（如固德威、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技等国内厂商，以及SMA、SolarEdge等国外厂商）。

市场占有率：2021年派能科技户用储能电池市场占有率为14%；固德威户用储能逆变器出货量达6.08万台，市场占有率9.8%，估算整体市场规模约62万台；艾罗能源户用储能电池出货量177MWh，市场占有率约4.1%，逆变器出货量约2.23万台，市场占有率约3.6%。

Eos Energy Enterprises公司与FlexGen Power Systems公司携手开发锌电池储能系统

Eos Energy Enterprises公司与FlexGen Power Systems公司携手开发的锌电池储能系统相关情况如下：

一、合作开发内容

双方签署联合开发协议（JDA），使用Eos公司生产的锌电池和FlexGen公司的能源管理系统（EMS）开发完全集成的储能解决方案。该方案整合了Eos公司的Z3锌电池储能系统、逆变器、变压器，以及FlexGen公司开发的Hybrid OS能源管理系统。

二、Eos公司相关动态

资金支持与产能规划

获得美国能源部贷款计划办公室（LPO）首笔6830万美元贷款，用于扩建宾夕法尼亚州Mon Valley Work电池储能项目。

LPO提供的3.035亿美元资金覆盖“美国制造锌能源项目”（AMAZE）约80%成本。

计划到2027年通过自动化生产线实现年产8GWh锌电池目标。

项目订单与产品特性

从独立发电商IEP公司获得400MWh电池储能系统订单，用于加利福尼亚州圣迭戈县海军陆战队彭德尔顿基地的Haybarn Energy Reliability Centre项目。

该项目采用Z3 Cube电池构建，产品具有不易燃特性，且无需部署冷却系统。

市场表现与供应链

今年第三季度收入低于去年同期，但近期市场活动可能带来积极影响。

收入变化归因于解决了Z3 Cube电池相关的供应链问题，构建可靠的美国国内供应链有望提升利润。

三、FlexGen公司相关动态

项目部署经验

今年4月与独立发电运营商Arclight公司及其子公司Infinigen Renewables公司合作，在波多黎各部署太阳能+储能项目，配套电池储能系统采用Hybrid OS能源管理系统管理。

供应链合作

2023年11月与电池制造商海辰储能公司签署25GWh电池供应和EMS双向采购协议，成为2023年电池供应商与储能系统集成商之间规模最大的采购协议之一。

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