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導言：在我國新型電力系統(tǒng)的建設過程中，可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模逐年攀升。然而，光伏和風力發(fā)電等新能源波動性、間歇性的特點給電網(wǎng)的穩(wěn)定供電帶來了挑戰(zhàn)。為了促進新能源發(fā)電的消納并確保電網(wǎng)的安全運行，儲能成為至關重要的一環(huán)。

1.    客戶應用需求

分布式儲能技術在工商業(yè)領域應用日益廣泛，在平滑可再生能源的輸出，削峰填谷，平衡電網(wǎng)負荷，提高能源利用效率，降低能源消耗方面發(fā)揮了重要作用。深圳某能源科技公司需在某地建設光伏配儲項目即100KW/200KWh配套儲能系統(tǒng)。其中EMS系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的核心，承擔著設備監(jiān)控，能源管理，故障告警等重要功能，需實現(xiàn)云邊一體的效果，即保障邊端數(shù)據(jù)無損實時的上報到云平臺，云平臺的指令能安全實時地傳遞給邊端。

項目需求：

• 響應需求側(cè)：提升電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)度能力，響應用電需求，提升用電友好性。
• 電站上層應用：根據(jù)電站的收益、運營情況，實時調(diào)整削峰填谷、需量控制、防逆流等電站策略，讓電站收益最大化。
• 系統(tǒng)管理需求：智能化管理工商業(yè)儲能系統(tǒng)，如電量監(jiān)控、故障預警、遠程控制等，以便企業(yè)實時了解儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并進行有效的管理和維護。
• 離網(wǎng)供電：儲能系統(tǒng)在大電網(wǎng)故障時可支持系統(tǒng)離網(wǎng)運行，提高新能源利用率，保障重要負荷的不間斷供電。

EMS控制器需求：

• EMS系統(tǒng)需要對接的多種設備：PCS、BMS、空調(diào)、電表、智能斷路器、消防主機、各類傳感器，指示燈等等，要求工控機多路串口，包括CAN Bus、RS485、10路以上DIO等。
• 為了實現(xiàn)儲能站端和云平臺的數(shù)據(jù)雙向流動，EMS系統(tǒng)需具有穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接和傳輸，要求工控機支持多路千兆網(wǎng)口，且設備支持無線傳輸。
• 儲能設備一般部署在復雜環(huán)境，為保證EMS系統(tǒng)在復雜環(huán)境下可以7*24小時穩(wěn)定持續(xù)運行，要求工控機適用于嚴苛的使用環(huán)境，且能長時間穩(wěn)定工作。

2.    研華方案

面向上述需求，研華提供貫穿了“端-邊-云”的“軟+硬”完整解決方案。其中，基于NXP I.MX 8M PLUS平臺EPC-R5710工控機作為EMS控制器，一方面直接負責儲能系統(tǒng)的控制策略，另一方面還監(jiān)控系統(tǒng)運行中的故障異常，起到及時快速保護設備、保障安全性的重要作用。

硬件方案：NXP I.MX 8M PLUS 工控機

• 型號：EPC-R5710
• 板材：外殼采用鈑金件，上蓋采用鋁擠件，整機為無風扇設計。有較高的防磁、防塵、抗振能力，可在-40~70℃環(huán)境穩(wěn)定運行，適應惡劣工作環(huán)境。機器結(jié)構設計緊湊，為210 x 120 x 63（mm）設計。
• 串口豐富：可擴展5路千兆網(wǎng)口，1路光口，1路CAN FD，支持多路DIO以及RS485串口擴展，可連接豐富外接設備。
• 外設擴展：支持M.2擴展，可同時接入WiFi、4/5G、SSD擴展，并且已適配AI加速卡可擴展算力至28 TOPS。

軟件方案：

• 兼容性強：已適配豐富的操作系統(tǒng)版本，包括Yocto、Ubuntu等等；
• 定制AIM-Linux：研華提供能源定制Linux操作系統(tǒng)能幫助客戶高效部署，實時云端管理設備狀態(tài)，且能處理萬級點位的數(shù)據(jù)采集。此外，系統(tǒng)涵蓋了災難恢復、遠程監(jiān)控、無人值守等多種功能保障儲能系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。針對偏遠部署的大型儲能柜、分散部署到每家每戶的戶用儲能單元和遍布路上交通網(wǎng)的電動車充換電站三個應用場景的提供穩(wěn)定邊緣軟件+長期便捷運維+后續(xù)敏捷開發(fā)即時自動化操控的完整云邊協(xié)同方案。
• iEMS智慧能源解決方案：依托數(shù)字化技術，提供企業(yè)節(jié)能減碳駕駛艙、碳資產(chǎn)管理、能源管理、暖通空調(diào)能效管理、空壓機能效管理、電力管理等能力，協(xié)助企業(yè)改善能源使用、提升能源效率、深挖節(jié)能潛力、輔助碳交易，以數(shù)字化驅(qū)動低碳化，賦能企業(yè)節(jié)能減排，邁向低碳之路。

EPC-R5710產(chǎn)品特點

• NXP i.MX8M Plus SoC，自帶2.3 Tops算力
• 可支持5*千兆LAN， 1*WAN;
• 支持1*CAN FD, 多路RS-485以及GPIO
• 可以支持WiFi/4G/5G，可擴展低功耗26TOPS算力AI模組
• 支持-40~+70°C工作溫度，適應復雜工作環(huán)境