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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，需實現云邊一體的效果，即保障邊端數據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：提升電網調峰調度能力，響應用電需求，提升用電友好性。
• 電站上層應用：根據電站的收益、運營情況，實時調整削峰填谷、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。
• 離網供電：儲能系統(tǒng)在大電網故障時可支持系統(tǒng)離網運行，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、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。
• 為了實現儲能站端和云平臺的數據雙向流動，EMS系統(tǒng)需具有穩(wěn)定的網絡連接和傳輸，要求工控機支持多路千兆網口，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據采集。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同方案。
• iEMS智慧能源解決方案：依托數字化技術，提供企業(yè)節(jié)能減碳駕駛艙、碳資產管理、能源管理、暖通空調能效管理、空壓機能效管理、電力管理等能力，協助企業(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，以數字化驅動低碳化，賦能企業(yè)節(jié)能減排，邁向低碳之路。

EPC-R5710產品特點

• 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