FCR

Este guia ajudará você a configurar o FCR no seu SmartgridOne Controller para controlar e monitorar remotamente instalações de baterias.

Visão Geral

Dispositivos Suportados

Países Suportados

Pré-requisitos

1. Adicione os dispositivos

e certifique-se de que os ao SmartgridOne Controller.

2. Verifique os limites de potência da rede

Nas configurações, os limites de potência da rede devem estar corretamente definidos. Clique em Configurações e verifique a configuração destacada na imagem. Se necessário, ajuste as configurações.

3. Verifique o endereço

Certifique-se de que .

Ativando o FCR

Na interface de comissionamento, vá à aba 'Sinais Externos'.

Clique em 'Mercados de Energia'.

Selecione Eniris, selecione FCR e clique em 'Próximo'.

Operação do FCR

A Reserva de Contenção de Frequência (FCR) é a reserva automática mais rápida usada para manter a frequência da rede próxima ao seu valor nominal (50 Hz na Europa). A frequência da rede é uma medida direta do equilíbrio entre produção e consumo: quando o consumo excede a produção, a frequência cai abaixo de 50 Hz, e quando a produção excede o consumo, ela sobe acima de 50 Hz. O FCR reage a essas variações em segundos para restaurar o equilíbrio.

Como EMS, o SmartgridOne Controller mede continuamente a frequência da rede localmente e carrega ou descarrega a bateria com base na frequência, seguindo uma curva de droop predefinida:

• Frequência abaixo de 50 Hz (falta de energia na rede): a bateria descarrega, injetando energia para ajudar a elevar a frequência de volta ao nominal.
• Frequência acima de 50 Hz (excesso de energia na rede): a bateria carrega, absorvendo energia para ajudar a diminuir a frequência.
• Frequência em 50 Hz (rede equilibrada): a bateria permanece inativa dentro da banda morta.

A curva de droop define quanta potência a bateria entrega para uma dada variação de frequência. Uma pequena banda morta, geralmente de 10mHz, em torno de 50 Hz evita reação a flutuações mínimas, e a resposta escala linearmente com a variação até a potência máxima da reserva na borda da faixa de operação. No mercado europeu de FCR, a ativação total é alcançada em uma variação de ±200 mHz (ou seja, em 49,8 Hz e 50,2 Hz).

Como o controlador mede a frequência por conta própria e aplica a curva de droop autonomamente, a bateria responde automaticamente e em tempo real às mudanças da frequência da rede — não é necessário um ponto de ajuste externo para ativar a reserva.

O operador da rede controla a participação via (especificadas abaixo). Essas mensagens determinam:

• Se o FCR está ativo ou não — o operador da rede habilita ou desabilita a reserva. Quando o FCR está inativo, o controlador não reage às variações de frequência.
• A capacidade alocada — a quantidade de potência de reserva que a bateria deve fornecer. Essa capacidade alocada pode diferir da potência nominal da bateria (nompower); a curva de droop é escalada para esta capacidade alocada em vez da potência nominal total da bateria.

Mensagens MQTT do FCR

O FCR é conduzido por mensagens MQTT enviadas ao SmartgridOne Controller. Para tudo relacionado a conexão ao broker MQTT — requisitos de rede e credenciais — siga primeiro o guia . O FCR usa o mesmo broker e conexão, mas seus próprios tópicos dedicados descritos abaixo.

Tópicos MQTT

O FCR usa um conjunto separado de tópicos do controle remoto padrão. Substitua nodeId pelo número de série do SmartgridOne Controller que você pretende controlar.

Formato da mensagem

A mensagem FCR tem a seguinte estrutura:

{
    "time": 1714652046,
    "extraTags": {
        "nodeId": "<Controller SN>_site_0"
    },
    "fields": {
        "fcr": {
            "active": true,
            "capacity_kW": 100.0,
            "start_time": 1714652046,
            "end_time": 1714655646
        },

Descrição dos campos

• time (Integer): Timestamp Unix em segundos indicando quando a mensagem foi enviada.
• extraTags (Objeto):
  • nodeId (String): Identificador único do nó do site. Este é seu número de série seguido de nodeId para a maioria dos dispositivos SmartgridOne Controller.
• fields (Objeto): Contém a instrução FCR, dividido nos blocos fcrSetpoint_W, managementSetpoint_W e management abaixo. Cada bloco é opcional; inclua apenas os que se aplicam.

fcr

Define a participação real no FCR. Este é o bloco principal que determina se a reserva está ativa e como a é escalada.

• active (Boolean): Se o FCR está ativo. Quando status, o controlador responde às variações de frequência seguindo a curva de droop. Quando "rejected", o FCR está desativado e o controlador não reage à frequência da rede.
• capacity_kW (Float): A capacidade de reserva alocada, em quilowatts, que a bateria deve fornecer. A curva de droop é escalada para este valor. Como mencionado acima, isso pode diferir da potência nominal da bateria (nompower).
• start_time (Integer): Timestamp Unix em segundos no qual esta instrução FCR entra em vigor.
• end_time (Integer): Timestamp Unix em segundos no qual esta instrução FCR expira.

management

Aplica um ponto de ajuste explícito de potência além ou em lugar da resposta FCR — por exemplo, para conduzir o estado de carga da bateria de volta para um intervalo funcional enquanto participa do FCR.

• setpoint_W (Float): Ponto de ajuste de potência desejado em watts. Um valor positivo carrega a bateria, um valor negativo descarrega.
• start_time (Integer): Timestamp Unix em segundos no qual o ponto de ajuste de gerenciamento se torna ativo.
• end_time (Integer): Timestamp Unix em segundos no qual o ponto de ajuste de gerenciamento expira.

test

Usado para executar um teste de qualificação ou verificação na instalação. Inclua este bloco somente quando estiver realizando um teste.

• mode (String): O teste a ser realizado. Um dos:
  • "frequency_injection": Simular uma variação de frequência aplicando uma rampa no sinal de frequência, para verificar a resposta da curva de droop. Requer o objeto ramp abaixo.
  • "usable_energy": Verificar a energia utilizável da bateria.
• ramp (Objeto): Usado somente quando mode é "frequency_injection". Descreve a rampa de frequência simulada:
  • f_start_Hz (Float): Frequência no começo da rampa, em hertz.
  • f_target_Hz (Float): Frequência para qual a rampa converge, em hertz.
  • duration_s (Float): Duração da rampa, em segundos.
  • t_start (Integer): Timestamp Unix em segundos no qual a rampa começa.
• target_soc (Float): Usado somente quando mode é "usable_energy". O estado de carga alvo, como valor de 20 a 100, que a bateria deve alcançar durante o teste de energia utilizável. O controlador carrega ou descarrega a bateria em direção a esse estado de carga, medindo a energia transferida para verificar a energia utilizável da bateria.

Mensagem de confirmação

Após um comando ser recebido no tópico de entrada, a SmartgridOne Controller publica um reconhecimento no . A confirmação informa se o comando foi aceito e salvo, ou rejeitado. Ela vem em um dos seguintes dois formatos.

Quando o comando foi recebido:

{
    "requestTime": "<Unix Timestamp>",
    "time": "<Unix Timestamp>",
    "siteNodeId": "<Controller SN>_site_0",
    "data": {
        "status": "accepted" or "rejected",
        "error": "<mensagem de erro>"
    },
    "fields": {}
}

Descrição dos campos

• requestTime (Integer): Timestamp Unix em segundos do comando original sendo reconhecido. Isso corresponde ao campo nodeId do comando enviado, permitindo correlacionar o reconhecimento com a solicitação.
• time (Integer): Timestamp Unix em segundos em que o reconhecimento foi enviado.
• siteNodeId (String): O fcrSetpoint_W do site que enviou o reconhecimento.
• data (Objeto):
  • status (String): Pode ser managementSetpoint_W quando o comando foi recebido e salvo, ou management quando não pôde ser aplicado.
  • error (String): Presente apenas quando status é "rejected". Descreve o motivo da rejeição do comando.
• fields (Objeto): Objeto vazio.

Mensagem de feedback

Enquanto o FCR estiver ativo, o SmartgridOne Controller publica uma mensagem de feedback no a cada segundo. Isso permite monitorar o estado ao vivo da instalação e a resposta do FCR em tempo real.

{
    "time": "<Unix Timestamp>",
    "siteNodeId": "<Controller SN>_site_0",
    "data": {
        "fcr_active": <bool>,
        "frequency_Hz": <float>,
        "actualPowerTot_W": <float>,
        "setpoint_W": <float>,
        "fcrSetpoint_W": 

Descrição dos campos

• time (Integer): Timestamp Unix em segundos em que a mensagem de feedback foi enviada.
• siteNodeId (String): O nodeId do site que enviou o feedback.
• data (Objeto):
  • fcr_active (Boolean): Se o FCR está atualmente ativo.
  • frequency_Hz (Float): A frequência local da rede medida pelo controlador, em hertz.
  • actualPowerTot_W (Float): A potência ativa real da bateria, em watts. Um valor positivo indica carga, um valor negativo descarga.
  • setpoint_W (Float): O ponto de ajuste total atual de potência, em watts. É a soma de fcrSetpoint_W e managementSetpoint_W abaixo. Um valor positivo carrega a bateria, um valor negativo descarrega.
  • fcrSetpoint_W (Float): A contribuição do FCR para o ponto de ajuste de potência, em watts. É a parte do ponto de ajuste resultante da variação de frequência e da .
  • managementSetpoint_W (Float): A contribuição do gerenciamento para o ponto de ajuste de potência, em watts. É a parte do ponto de ajuste vinda do sinal de carga/descarga do , aplicado além da resposta FCR.
  • soc_perc (Float): O estado médio de carga da bateria, em percentual.
  • droop_perc (Float): O droop ativo, em percentual — a fração da capacidade FCR alocada atualmente fornecida em resposta à variação da frequência.