โดยทั่วไปแล้ว BESS ระดับสาธารณูปโภคที่ทันสมัยจะรวมโมดูลแบตเตอรี่เข้ากับระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ระบบแปลงพลังงานแบบสองทิศทาง (PCS) และระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ที่เพิ่มประสิทธิภาพการทํางานและรับประกันการปฏิบัติตามข้อกําหนดของกริด

BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดต้องเป็นไปตามภาระผูกพันสําหรับการควบคุมความถี่ voltage การสนับสนุน และ ramp-up พฤติกรรม ในตลาดบริการเสริม ผู้ปฏิบัติงานต้องพิสูจน์ว่าระบบของตนสามารถเข้าถึงกําลังขับที่ใช้งานได้เต็มที่ภายในกรอบเวลาที่กําหนด ตัวอย่างเช่น การมีส่วนร่วมเป็นสํารองความถี่อาจต้องมีการตอบสนองต่ํากว่าวินาที

การปฏิบัติตามความเร็วทางลาดที่ระบุเป็นทั้งข้อกําหนดตามสัญญาและการป้องกันทางเทคนิคสําหรับเสถียรภาพของกริด การไม่ปฏิบัติตามความเสี่ยงต่อการกีดกันของตลาดและบ่อนทําลายความน่าเชื่อถือของระบบ การรับรองประสิทธิภาพการเพิ่มขึ้นที่คาดการณ์ได้กลายเป็นเป้าหมายการออกแบบที่สําคัญและเชื่อมโยงโดยตรงกับความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กําลังซึ่งสร้างขึ้นบนรากฐานที่มั่นคงของเครือข่ายการสื่อสารที่ยืดหยุ่น

การสื่อสารแบบดิจิทัลและการควบคุมแบบกําหนด

BESS เป็นระบบที่ปรับขนาดได้ซึ่งมีกําลังและพลังงานโดยรวมทําได้โดยการคูณองค์ประกอบ PCS และ BMS ส่วนประกอบเหล่านี้สื่อสารกัน กับ EMS และกับบุคคลภายนอกผ่านการสื่อสารดิจิทัลที่ใช้ IP เท่านั้น เช่นเดียวกับในส่วนอื่นๆ ของภาคพลังงาน มาตรฐาน IEC 61850 ถูกนํามาใช้มากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทํางานร่วมกันได้

โปรโตคอลแบบฝังตัวทั่วไป ได้แก่ :

• GOOSE สําหรับการส่งข้อความเหตุการณ์ที่รวดเร็วเป็นพิเศษเพื่อการป้องกัน
• MMS สําหรับการควบคุมและการกําหนดค่าการกํากับดูแล

เครือข่าย BESS และการเชื่อมต่อกับเครือข่ายภายนอกด้วย IED (Intelligent Electronic Devices) และ Power Plant Controllers (PPC) ควรจัดลําดับความสําคัญของการรับส่งข้อมูล อุปกรณ์และการกําหนดค่าที่มุ่งเน้น IEC-61850 ช่วยให้สามารถกําหนดพฤติกรรมแบบ end-to-end ได้ อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลเพียงอย่างเดียวไม่สามารถเพิ่มกําลังได้อย่างรวดเร็วและประสานกันได้ เลเยอร์การควบคุมการกํากับดูแลที่สอดคล้องกันต้องซิงโครไนซ์การตอบสนองทั่วทั้ง BESS

เมื่อผู้ปฏิบัติงานกริดออกจุดที่ตั้งไว้ คอนโทรลเลอร์นี้จะกระจายคําสั่งพร้อมกันไปยังอินเวอร์เตอร์ทั้งหมด เพื่อป้องกันการตอบสนองที่ไม่สม่ําเสมอและการสั่นที่อาจเกิดขึ้น ในทางเทคนิค ต้องใช้การสื่อสารที่มีความหน่วงต่ํา การทํางานที่ปลอดภัยและทนต่อข้อผิดพลาด และความน่าเชื่อถือในระยะยาวภายใต้สภาวะที่ต้องการ ก่อให้เกิดแกนหลักในการสื่อสารที่กําหนดซึ่งแปลสัญญาณกริดเป็นการทํางานของอินเวอร์เตอร์ที่ซิงโครไนซ์และความพร้อมใช้งานของพลังงานที่คาดการณ์ได้

ความยืดหยุ่นของเครือข่ายและการออกแบบโทโพโลยี

แม้จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กําลังและโปรโตคอลที่มีความสามารถ แต่การปฏิบัติตามข้อกําหนดที่เพิ่มขึ้นในที่สุดก็ยืนหรือล้มลงกับโทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐาน ความล้มเหลวเพียงจุดเดียวสามารถเพิ่มความล่าช้าในการบรรจบกันได้หลายวินาที ซึ่งเพียงพอที่จะพลาดหน้าต่างรหัสกริด โทโพโลยีที่ยืดหยุ่น เช่น Turbo Ring และ Turbo Chain ให้เวลาการกู้คืนต่ํากว่า 50 มิลลิวินาที ในขณะที่ PRP/HSR ช่วยให้สามารถสํารองข้อมูลได้เป็นศูนย์เพื่อการสื่อสารที่ราบรื่นระหว่างความผิดพลาด วิธีการเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าคําสั่งและการวัดของอินเวอร์เตอร์จะยังคงไหลต่อไปแม้ว่าลิงก์จะล้มเหลวในขณะที่กําลังดําเนินการตั้งค่า เวลาการกู้คืนยังคงต่ํากว่าช่วงเวลาการให้บริการที่คาดไว้ (ดูรูปที่ 2)

การเลือกโทโพโลยีจําเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างต้นทุน ความสามารถในการปรับขนาด และการปฏิบัติตามข้อกําหนด: Turbo Ring/Chain เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสําหรับเครือข่าย PCS ในขณะที่ PRP เหมาะอย่างยิ่งสําหรับความซ้ําซ้อนแบบไม่มีการสลับในสถานีย่อย

ในทุกกรณีเครือข่ายที่มีความพร้อมใช้งานสูงคือสิ่งที่ช่วยให้เวลาเพิ่มขึ้นสั้น ๆ ตามความต้องการของตลาดบริการเสริมสมัยใหม่เปลี่ยนเครือข่ายจากยูทิลิตี้แบบพาสซีฟให้เป็นตัวเปิดใช้งานเชิงกลยุทธ์ของเสถียรภาพของกริดในระยะยาว

ความปลอดภัยทางไซเบอร์ในเครือข่าย BESS

ความยืดหยุ่นของระบบในปัจจุบันเป็นมากกว่าฮาร์ดแวร์ที่แข็งแกร่ง เฟิร์มแวร์และซอฟต์แวร์ที่ไม่ปลอดภัยอาจเปิดเผยช่องโหว่แฝงที่อนุญาตให้เข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตหรือการขโมยข้อมูล สําหรับวิศวกร OT และเจ้าหน้าที่กํากับดูแลการปฏิบัติตามกฎระเบียบ การรักษาคําสั่งและการควบคุมจําเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นและท่าทางการรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์เชิงรุก เฟรมเวิร์ก เช่น IEC 62443 และ NIS2 แนะนําองค์กรในการฝังการรักษาความปลอดภัยในชั้นการดําเนินงาน

Moxa รองรับมาตรฐานเหล่านี้ด้วย MxView แพลตฟอร์มการจัดการเครือข่ายและโมดูล MxSecurity แพลตฟอร์มแสดงภาพการกําหนดค่าความปลอดภัยระดับอุปกรณ์และให้คําแนะนําที่นําไปใช้ได้จริงตามหลักการ Zero-Trust ซึ่งช่วยให้ทีมเสริมสร้างเครือข่ายของตนให้แข็งแกร่งขึ้นจากภัยคุกคามที่เปลี่ยนแปลงไป

ฮาร์ดแวร์ Moxa โดยเฉพาะตระกูลสวิตช์ EDS-4000, PT และ MDS ยังรวมคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่สําคัญ ได้แก่:

• Port Rate Limiting & Port Lock เพื่อบล็อกการรับส่งข้อมูลที่ไม่ได้รับอนุญาต
• Authentication & Trust Access Control เพื่อตรวจสอบและจัดการการเข้าถึง
• รายการควบคุมการเข้าถึง & MAC Sticky เพื่อบังคับใช้นโยบายเฉพาะอุปกรณ์
• SNMP v3 สําหรับการสื่อสารการจัดการเครือข่ายที่ปลอดภัย

นอกจากนี้ การบันทึกของ Moxa ยังรองรับการวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์และการชุบแข็งอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทําหน้าที่เป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้สําหรับการตรวจสอบความปลอดภัยและการรายงานการปฏิบัติตามข้อกําหนด

สรุป

การปรับใช้ BESS ในโครงสร้างพื้นฐานกริดที่ทันสมัยต้องใช้วิศวกรรมขั้นสูง โปรโตคอลการสื่อสารที่แข็งแกร่ง และสถาปัตยกรรมระบบที่ยืดหยุ่น การตอบสนองเชิงกําหนดและความทนทานต่อความผิดพลาดสูงเป็นตัวชี้ขาด โทโพโลยีแบบวงแหวนที่ใช้อีเทอร์เน็ตและโทโพโลยี PRP/HSR ให้การกู้คืนภายในวินาทีในกรณีที่ไม่เอื้ออํานวย และดีที่สุดคือการไหลของข้อมูลอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจําเป็นสําหรับการปฏิบัติตามรหัสกริดและความต่อเนื่องในการดําเนินงาน

เฟรมเวิร์กความปลอดภัยทางไซเบอร์ เช่น IEC 62443 และ NIS2 ต้องฝังอยู่ในระดับอุปกรณ์และเครือข่ายเพื่อเปิดใช้งานสถาปัตยกรรม Zero-Trust และการบรรเทาภัยคุกคามเชิงรุก ผลลัพธ์ที่ได้คือ BESS ที่เชื่อมต่อกับกริดซึ่งไม่เพียงแต่เป็นไปตามข้อกําหนด TSO ที่เข้มงวด แต่ยังให้ผลตอบแทนที่วัดได้