可用來儲存可再生能源所產(chǎn)生電量的新型電池被認為是能源轉型的關鍵。

KE-TEC公司在其位于阿爾高(BIZA)的電池信息中心測試了多種電池，為了補償自身發(fā)電和消耗之間產(chǎn)生的電壓波動，他們將1MW電池連接到位于貝齊高總部的電力網(wǎng)絡。

萬可完整的自動化解決方案助力KE-TEC公司實現(xiàn)自動化充電和放電。

創(chuàng)立于2007年的KE-TEC GmbH位于德國慕尼黑，一直致力于構建電池原型、開發(fā)電池測試及管理用電子設備和軟件，并不斷提升電池的安全性。

汽車行業(yè)客戶在鋰離子電池及其他類型電池的研發(fā)方面進行了大規(guī)模投資，以期能將其應用于電動汽車。為了在競爭激烈的汽車市場中推廣電動汽車，其電池必須更小巧、儲存電量更多，而且更經(jīng)濟實惠。

電池不僅能用作電動汽車的電源，還可加入電力網(wǎng)絡。作為固定應用，多個電池會被綁定到較大型電池單元中。連接到電網(wǎng)的大型電池幫助補償太陽能、風能等可再生能源造成的波動。

他們可借助可再生能源日間產(chǎn)生的電力充電，這些電力不會被立即消耗，而是在可再生能源不足以應對現(xiàn)有的電力需求時釋放電力。另一種類型的電力儲存單元在電力市場上的應用場景則大不相同。

萬可自動化解決方案可測量電池、變壓器和PV系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到控制系統(tǒng)

KE-TEC運營的能源儲存單元代表的是電池制造商，他們會將批量生產(chǎn)的能源儲存單元用于電動汽車。Egrid公司優(yōu)化了本地供電網(wǎng)絡，旨在利用小規(guī)模投資來擴展電力網(wǎng)絡，使其轉型為智能電網(wǎng)。

為實現(xiàn)這個目標，Egrid分析了現(xiàn)有的供電網(wǎng)絡，并根據(jù)應用對其進行優(yōu)化。Egrid聯(lián)合KE-TEC GmbH公司在2015年夏季共同開始了新一輪的測試。

不良運行反應測試

測試持續(xù)運行的大型電池是KE-TEC公司的任務。但是，持續(xù)運行意味著1MW電池每天要多次使用電力供應充電和向電力供應中放電，因為僅單純用作PV發(fā)電蓄電庫會大幅延長回報時間。

我們的目標是每天進行盡可能多輪的充電、放電，即盡可能多地使用其自身儲存的電力來補償1MW電池發(fā)電或耗電的高峰期。在1MW電池的運營期間，必須通過釋放來安裝新的20kV變電站。

隨時隨地獲取1MW電池的輸出數(shù)據(jù)

供電網(wǎng)絡連接的實施

為了連接到區(qū)域電力網(wǎng)絡，除了位于BIZA的變電站之外，Egrid還構建了另外兩座變電站，即用于阿爾高區(qū)域電網(wǎng)的大型變電站和用于KE-TEC供電網(wǎng)絡的小一些的變電站。

這兩座變電站通過兩根獨立的母線連接到PV系統(tǒng)、1MW電池以及KE-TEC和BIZA的建筑。所面臨的挑戰(zhàn)主要是采集該系統(tǒng)內部電流的相關數(shù)據(jù)并使其可視化，以及為系統(tǒng)元件構建可自動化控制的控制回路。

用來執(zhí)行這些任務的開關柜安裝在1MW電池和兩根母線之間?？稍陂_關柜內測量電池、變壓器和PV系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，以及KE-TEC和BIZA的消耗數(shù)據(jù)。記錄的數(shù)據(jù)被發(fā)送到控制系統(tǒng)，并進行評估，然后根據(jù)編程輸出相應的控制命令。

測量電流并實現(xiàn)可視化

開關柜的核心是以787-722電源為依托的模塊化WAGO-I/O-SYSTEM 750。它可以將測定的電流轉換成遠動變量，并通過IEC 60870-5-104數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將其發(fā)送到控制系統(tǒng)。借助萬可的750-495三相電力測量模塊將不同測量點的電流記錄下來。

這些模塊能直接以過程映像的方式發(fā)送測量數(shù)據(jù)（例如無功/表觀/有效功率、能耗、功率因數(shù)、相位長度、頻率、過電壓/欠電壓），不要求控制器有較高的計算能力。借助多種測定變量，可對供電網(wǎng)絡進行全面的分析。

萬可750-8202 PFC200控制器被用來控制系統(tǒng)，它除了具有網(wǎng)絡接口和現(xiàn)場總線接口外，還支持750/753系列數(shù)字量和模擬量輸入/輸出模塊以及特殊功能模塊。

其中包括TOPJOB?S軌裝式接線端子系列，可用來連接打開和關閉電力網(wǎng)絡的負載開關。為連接到PV系統(tǒng)，需要安裝逆變器，可使用Modbus通信協(xié)議對其進行監(jiān)測。

借助控制器集成的Web服務器，KE-TEC和Egrid公司可使用智能手機和平板電腦等終端設備調用有關供電網(wǎng)絡的狀態(tài)信息。“因此我們隨時可以使用iPad獲取1MW電池的輸出數(shù)據(jù)，從而了解其運轉是否正常。”Weixler在解釋移動可視化時如是說。借助可編程控制器，可根據(jù)市場和情況需要，將電流導向所需的任意方向。