EMS, PCS 및 BMS의 주요 기능 및 구성 요소
January 23 , 2026예를 들어, 계통 측 에너지 저장 설비는 주파수 조절, 피크 부하 감소 및 백업 서비스를 동시에 제공할 수 있으므로 EMS 전략의 복잡성과 PCS 다중 모드 스위칭 기능에 대한 요구 사항이 더 높아집니다.
1. 핵심 시스템 기능 개요
| 체계 | 역할 은유 | 핵심 기능 | 주요 중점 분야 |
| BMS (배터리 관리 시스템) | 배터리의 “경호원과 의사” | 안전하고 신뢰할 수 있으며 긴 배터리 수명을 보장하기 위한 모니터링, 보호, 균형 유지 및 상태 평가 | 안전 제일 • 전압 모니터링 • 온도 모니터링 • 절연 감지 • 셀 밸런싱 |
| PCS (전력 변환 시스템) | 에너지 “번역가 겸 유언집행자” | 직류(배터리)와 교류(전력망/부하) 간 양방향 변환, 충전/방전 전력의 정밀 제어 | 효율적이고 안정적이며 제어 가능합니다. • 변환 효율 • 전력 응답 속도 • 계통 연계/독립형 전환 |
| 응급 의료 서비스(EMS) (에너지 관리 시스템) | 역의 “두뇌이자 지휘관” | 운영 전략에 기반한 글로벌 최적화 및 배차, 경제적이고 효율적인 운영을 위한 PCS와 BMS의 통합 | 전략 및 최적화 • 배차 알고리즘 • 경제 분석 • 다목적 조정 |
2. 적용 시나리오
에너지 저장 애플리케이션은 일반적으로 발전 측, 전력망 측 및 사용자 측 시나리오로 구분됩니다.
각 시나리오는 EMS, PCS 및 BMS에 서로 다른 기능적 우선순위와 매개변수 요구 사항을 부과합니다.
시나리오 1: 계통 연계형 에너지 저장 장치
(예: 독립형 에너지 저장 시스템, 계통 주파수 조절)
핵심 목표:
전력망 운영을 지원하고 안정성, 보안 및 규제 기능을 강화합니다.
일반적인 적용 분야:
1차/2차 주파수 조절, 피크 셰이빙, 예비 전력, 블랙 스타트.
| 체계 | 함수 예시 | 주요 매개변수 예시 |
| BMS (배터리 관리 시스템) |
1.
고정밀 SOE 추정
EMS에 정확한 가용 에너지 데이터를 제공하여 분 단위부터 시간 단위까지 전력 명령 실행을 지원합니다.
2. 빠른 상태 보고 배터리 충전/방전 전력 제한을 실시간으로 보고하여 PCS의 신속한 전력 대응을 지원합니다. 3. 중복 안전 보호 잦은 충전/방전 전환 중 열 폭주를 방지하기 위한 다층 보호 메커니즘. |
• SOC/SOE 추정 정확도: < ±3% • 상태 업데이트 빈도: ≥ 1Hz • 전압/온도 샘플링 정확도: ±0.5% FS |
| PCS (전력 변환 시스템) |
1.
밀리초 수준의 전력 응답
AGC 명령을 수신하고 수백 밀리초 이내에 계통 주파수 조절 요구에 정확하게 응답합니다.
2. 높은 과부하 용량 주파수 조절 중 빠른 램핑 요구 사항을 충족하기 위해 단기 전력 급증을 지원합니다. 3. 끊김 없는 전력망/독립형 전환 블랙 스타트를 지원하며, 계통 고장 복구 시 시동 전원 역할을 합니다. |
• 전력 응답 시간: < 200밀리초 • 과부하 처리 능력: 10초 동안 150% • 변환 효율: > 98.5% (정격 조건)• V/F 제어 정확도: 전압 ±0.5% , 빈도 ±0.05 Hz |
| 응급 의료 서비스(EMS) (에너지 관리 시스템) |
1.
파견 명령 수신 및 분해
상위 관제 센터에서 AGC/AVC 명령을 수신하고 이를 각 PCS 장치에 대한 제어 명령으로 분해합니다.
2. 주파수 조절 전략 최적화 SOC(배터리 충전 상태)에 따라 조절 계수를 동적으로 조정하여 과충전 및 과방전을 방지하고 배터리 수명을 연장합니다. 3. 다목적 협동 제어 주파수 조절, 피크 부하 저감 및 예비 서비스 간의 우선순위 관리 및 자원 할당. |
• AGC 명령 응답 지연: < 1초 • 배송 전략 주기: 초 단위 / 분 단위 • 지원되는 통신 프로토콜: IEC 60870-5-104 , IEC 61850 |
시나리오 2: 재생에너지 발전측 에너지 저장
(예: 태양광/풍력 + 에너지 저장 시스템)
핵심 목표:
생산량을 안정시키고, 생산량 감축을 줄이며, 예측 가능성과 배전 효율성을 향상시킵니다.
일반적인 적용 분야:
출력 평활화, 계획된 전력 추적, 피크 감소 및 저점 보정.
| 체계 | 함수 예시 | 주요 매개변수 예시 |
| BMS (배터리 관리 시스템) |
1.
사이클 수명 관리
방전 심도(DOD)를 최적화하여 배터리 수명을 극대화하는 동시에 전력 평활화 요구 사항을 충족합니다.
2. 불일치 조기 경보 장기간 낮은 또는 높은 SOC(충전 상태) 수준으로 작동하는 배터리 클러스터에 대한 조기 경고를 제공하여 사전 예방적 개입 및 유지 관리 결정을 내릴 수 있도록 합니다. |
• 지원 국방부 최적화 전략 • 배터리 불일치 경고 임계값: 전압 차이 > 50mV 온도 차이 > 3°C |
| PCS (전력 변환 시스템) |
1.
전력 평활 제어
저역 통과 필터링 및 관련 알고리즘을 사용하여 재생 에너지 발전량의 미세한 변동을 실시간으로 보정합니다.
2. 계획된 전력 곡선 추적 발전 계획에 따라 ESS 충전 및 방전을 제어하여 발전소 전체 출력량이 계획된 곡선을 따르도록 합니다. 3. 약한 격자 적응성 : 외딴 지역의 신재생에너지 발전소와 같이 전력망이 불안정한 환경에서도 안정적인 운영을 유지합니다. |
• 평활화 제어 알고리즘 응답 시간: < 500밀리초 • 계획된 곡선 추적 오차: < 2% • 약한 전력망 작동을 위한 지원 단락률(SCR): < 2 |
| 응급 의료 서비스(EMS) (에너지 관리 시스템) |
1.
공동 최적화 배송
태양광 및 풍력 발전량 예측을 통합하여 최적의 에너지 저장 시스템(ESS) 충전 및 방전 일정을 생성합니다.
2. 생산량 감축 완화 전략 : 전력 공급 감축 위험이 예측될 경우 사전에 요금을 부과하고, 부하 피크 시간대에 요금을 면제합니다. 3. 플랜트 수준 AGC/AVC : 전력망 배분 명령을 수신하고 재생 에너지 발전기 및 에너지 저장 시스템을 내부적으로 조정하는 통합 제어 장치 역할을 합니다. |
• 전력 예측 데이터 입력 지원: 단기/초단기 • 생산량 감축 완화 전략 계산 주기: 15분 • 풍력 터빈/인버터 모니터링 시스템과의 통신 인터페이스 |
시나리오 3: 사용자 측 에너지 저장
(예: 산업단지, 데이터센터)
핵심 목표:
전기 요금을 절감하고, 전력 공급의 안정성을 확보하며, 수요 반응에 참여하세요.
일반적인 적용 분야:
피크-밸리 차익거래, 수요 관리, 백업 전력, 동적 용량 확장.
| 체계 | 함수 예시 | 주요 매개변수 예시 |
| BMS (배터리 관리 시스템) |
1.
경제적 생애주기 관리
: 배터리 수명과 경제적 수익의 균형을 유지하면서 수명주기 균등화 발전비용(LCOE)을 최소화하는 것을 목표로 충전 및 방전 전략을 최적화합니다.
2. 세밀한 관리 각 배터리 클러스터에 대한 독립적인 SOC 및 상태 관리를 통해 시스템 용량을 극대화합니다. |
• SOH 추정 정확도: < ±5% • 지원 독립적인 클러스터 수준 관리 |
| PCS (전력 변환 시스템) |
1.
독립형 전원 공급 장치 작동 (UPS 기능)
주 전력망 장애 발생 시 수 밀리초 내에 독립형 모드로 전환되어 중요 부하에 중단 없는 전력 공급을 보장합니다.
2.
다중 장치 병렬 운전 및 부하 분담
PCS 장치는 여러 대가 병렬로 작동하며 부하 변동에 따라 자동으로 전력을 분배하므로 대규모 산업 단지 및 공장에 적합합니다.
3.
역류 방지 제어
계통 연계 운전 중 출력 전력을 정밀하게 제어하여 현지 계통 규정을 준수하면서 계통으로의 역전력 흐름을 방지합니다.
|
• 계통 연계/독립형 전환 시간: < 10밀리초 • 순환 전류 억제: < 정격 전류의 1% • 역류 방지 제어 정확도: < 정격 출력의 1% |
| 응급 의료 서비스(EMS) (에너지 관리 시스템) |
1.
경제 전략의 핵심
시간대별 전기 요금 모델(TOU)을 기반으로 피크 시간대와 밸리 시간대의 차익거래 전략을 자동으로 실행합니다.
2.
수요 제어
고객 수요를 지속적으로 모니터링하고 최대 수요 발생 이전에 에너지를 미리 공급하여 수요 요금을 절감합니다.
3.
수요 반응
전력망 또는 통합 사업자로부터의 수요 반응 신호에 따라 운영 모드를 조정하여 추가 수익을 창출합니다.
4.
다중 에너지 조정
태양광 발전, 에너지 저장 장치, 디젤 발전기 및 기타 에너지원을 통합적으로 최적화합니다.
|
• 설정 가능한 전기 요금 모델: 피크/플랫/밸리 레이 |
3. EMS, PCS 및 BMS의 내부 아키텍처
BMS 아키텍처
배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 팩의 "스마트 관리자"로서, 안전을 확보하고 수명을 연장하며 사용자에게 배터리 상태를 알려주는 것이 핵심 기능입니다.
배터리 안전 및 수명 관리를 위해 ACEY
배터리 관리 시스템
(BMS)는 고정밀 SOC/SOH 추정, 셀 수준 모니터링 및 다중 계층 보호 기능을 제공하여 다양한 응용 시나리오에서 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다.
1. 하드웨어 (슬레이브 → 마스터 → 중앙 제어 장치)
| 층 | 단위 | 핵심 하드웨어 | 핵심 기능 |
| 낮추다 | 노예 부대 | 고정밀 AFE, 수동/능동 밸런싱 회로, 절연 통신 | 셀 전압/온도 측정, 셀 밸런싱 |
| 가운데 | 마스터 유닛 | 고성능 MCU, CAN/이더넷, IMD, 전류 센서 | SOC/SOH/SOP 계산, 릴레이 제어, 절연 모니터링 |
| 맨 위 | 중앙 제어기 | 산업용 PC/고성능 프로세서, 통신 게이트웨이 | 시스템 수준 상태 계산, EMS/PCS 통신, 보호 로직 |
2. 소프트웨어 기능 모듈 구성
1. 하드웨어 물리적 구성
2. 소프트웨어 기능 모듈 구성
1. 하드웨어 물리적 구성
2. 소프트웨어 기능 모듈 구성
기본 기능, 발전소 전체 데이터의 실시간 수집(전압, 전류, 전력, 상태, 경보) 및 사용자 인터페이스 제공.
구성적 특성
| 체계 | 그리드 측 | 재생에너지 측면 | 사용자 측 |
| BMS | 고속, 고정밀 SOP; 뛰어난 컴퓨팅 성능; 초저지연 | 사이클 수명과 SOH에 집중하세요 | 경제적 수명과 비용에 집중하세요 |
| PCS | DSP/FPGA, 밀리초 단위 응답, 높은 과부하, 열 설계 | 빠른 추적, 고급 알고리즘, 약한 그리드 지원 | 높은 신뢰성, UPS, 역류 방지 |
| 응급 의료 서비스(EMS) | AGC/AVC 코어, 실시간 전력망 통신 | 예측 기반 롤링 최적화 | 경제 전략 엔진, 시간대별 가격 책정, 투자 수익률(ROI) 도구 |
배터리 관리 시스템(BMS)의 핵심은 "정밀 센싱 + 지능형 알고리즘"으로, 계층적인 방식으로 배터리 데이터와 안전을 관리합니다.
전력 처리 시스템(PCS)의 핵심은 효율적이고 제어 가능한 에너지 변환을 가능하게 하는 "전력 반도체 + 고속 컨트롤러"입니다.
에너지 관리 시스템(EMS)의 핵심은 정보 융합 및 최적화된 스케줄링을 수행하는 "고성능 컴퓨팅 플랫폼 + 지능형 의사 결정 소프트웨어"입니다.
에이시 뉴 에너지 완벽한 생산 설비와 원스톱 솔루션을 제공하는 데 중점을 두고 있습니다. 리튬 이온 배터리 팩 조립 라인 셀에서 팩에 이르기까지 전체 공정을 포괄합니다. 당사의 솔루션은 특히 리튬 배터리 에너지 저장 분야에 새로 진입하는 기업에 적합합니다.
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