Detaillierte Analyse von gewerblichen Batteriespeichersystemen mit Analyse Pro

by Johannes Kehl (guest post), , 0 Comments

Batterien nehmen in dezentralen Energiesystemen eine zunehmend wichtige Rolle ein. In Off-Grid-Systemen sind sie „das Herz der Anlage“. Und in On-Grid-Systemen kommen sie immer stärker zum Zuge, um die Energiebezugskosten durch Eigenverbrauchsoptimierung oder Lastspitzenkappung zu reduzieren. Dabei spielt das Monitoring der Batterie eine entscheidende Rolle. Schließlich wollen Anlagenbetreiber wissen, ob Ihr System wie gewünscht funktioniert – denn jeder Stillstand des Systems bedeutet Ärger und kostet bares Geld. SMA bietet daher ein umfangreiches Upgrade für die Batterieanalyse über ennexOS.

Batteriemonitoring auf drei Ebenen

Bei ennexOS ist das Monitoring des Batteriesystems auf drei „Ebenen“ möglich.

  1. Zunächst gibt es auf der Systemebene die Energiebilanz der Anlage, die dem Nutzer übersichtlich alle Energieströme auf der Erzeugungs- und Verbrauchsseite zeigt. Die farbigen Flächen im Diagramm werden von der grauen Gesamterzeugung und dem Gesamtverbrauch eingehüllt. Die Farben zeigen, „woher“ die Energie kommt bzw. „wohin“ sie geflossen ist (Abbildung 1).

Abbildung 1: Energiebilanz des Systems

 

  1. Die Geräteebene bildet unter „Energie und Leistung – Batterie“ die wichtigsten Daten des Batteriesystems auf einen Blick ab. Oben links findet sich die vom Dashboard der Anlage bekannte Batterieanzeige wieder. Sie zeigt den Ladezustand sowie die Leistung des Systems an. Praktisch: Der Zeitstempel über dem SOC-abhängig sich ändernden Batterieicon zeigt schnell, ob die dargestellten Werte auch aktuell sind (Abbildung 2). Unsere Messwerte wurden vor vier Minuten übertragen. Alles gut!

Außerdem können Anlagenbetreiber im Chart die vergangene Batterienutzung sowie den Verlauf des Ladezustandes der letzten Stunden, Tage, Wochen oder Monate sehen.

Abbildung 2: Übersicht Energie und Leistung – Batterie

 

  1. Viele Kunden setzen insbesondere in kommerziellen Anlagengrößen mehrere Batterie-Wechselrichter ein, z.B. als Sunny Island Multicluster Lösung (Abbildung 3). Das Sunny Portal powered by ennexOS bietet für diese Systeme – genau wie bei PV-Wechselrichtern – eine Darstellung auf Geräte- sowie auch auf Anlagenebene. So lassen sich die Energie- und Leistungswerte im Sunny Portal neben der bekannten Darstellung auf der Wechselrichter-Ebene erstmals auch auf Anlagenebene darstellen. Der Ladezustand ist dann ein Mittelwert aller Batterien im System – natürlich gewichtet nach deren echter Kapazität.

Abbildung 3: Sunny Island Multicluster

 

Tipp: Wenn man sich einen bestimmten Tag auf der Seite Energie und „Leistung – Batterie“ auf Geräteebene anschaut und dann über das Monitoringmenü (Abbildung 4) auf „Energie und Leistung – Batterie“ auf Anlagenebene wechselt, wird der vorher ausgewählte Tag übernommen.

Abbildung 4: Unterscheidung Geräte- und Systemebene im Sunny Portal powered by ennexOS

Analysieren Sie die Details

Das Tool „Analyse Pro“ ist vielen Kunden bereits aus dem kostenpflichtigen Professional Package des bewährten Sunny Portals bekannt. Der Beim Kauf eines SMA Data Manager M (EDMM-10) ist aktuell nur im Bundle „Monitoring und Control“ erhältlich und beinhaltet etliche Funktionen in der Data Manager Software wie auch im Sunny Portal. So ist u.a. das Analyse Pro Tool für das Sunny Portal powered by ennexOS schon inklusive, und wurde darüber hinaus noch um praktische Funktionen für die Analyse von Batteriesystemen erweitert. Analyse Pro bietet neben den bisherigen Features für die Netzanalyse (Wirk- und Blindleistung, Frequenz sowie AC-Strom und -Spannung) nun auch neue Analysemöglichkeiten für die Batterie selbst. In 5-Minuten-Auflösung können folgende Werte dargestellt werden:

  • Ladezustand (SOC) in %
  • Alterungszustand (SOH) in %
  • Batterielade- und -Entladeleistung in W
  • Batterietemperatur in °C
  • Batteriespannung und -strom in V bzw. A
  • Soll-Ladespannung in V

Damit lässt sich z.B. der Ladezustandsverlauf im Multicluster (Abbildung 5) vergleichen und Systemfehler so erstmals auf einem Blick im Sunny Portal erkennen. Erreicht beispielsweise eine Batterie schon sehr früh den Vollladezustand oder wird dabei regelmäßig wärmer als andere Batterien im Cluster, so deutet sich evtl. ein Defekt der Batterie an und der Betreiber kann noch vor dem unvorhergesehenen Ausfall des Systems einen Austausch anstoßen. Darüber hinaus lassen sich natürlich auch Messwerte von allen Geräten des Systems in einem Diagramm untereinander vergleichen (Abbildung 6) oder die Ereignisse im betrachteten Zeitraum auflisten.

Tipp: Betreiber nutzen den Ereignismonitor-Filter, um eine bessere Übersicht der Ereignisse im Zeitraum zu bekommen.

Abbildung 5: Darstellung der SOC eines Multicluster in Analyse Pro

 

Abbildung 6: Vergleich von Batteriestrom und -spannung in einem Diagramm

 

Übrigens: In Sunny Portal powered by ennexOS lassen sich deaktivierte oder ausgetauschte Geräte über Analyse Pro mit einem Klick wieder einblenden. Dazu einfach auf den Button für „stillgelegte Geräte anzeigen“ klicken und schon ist die gesamte Anlagenhistorie wieder da.

Das Analyse Tools hilft, mögliche Ausfälle rechtzeitig zu erkennen und spart Kosten sowie unnötigen Aufwand. Am besten Sie probieren es selbst einfach mal aus.

 

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