Regelalgoritmes
EV-laden
Hoe het EMS laadpalen aanstuurt naast de batterij en de zon: de auto's krijgen voorrang, de site blijft binnen de grens van de netaansluiting.
Het EMS stuurt je laadpalen aan naast de batterij en de zonnepanelen. Het doel is de auto's zoveel vermogen te geven als ze aankunnen terwijl de hele site binnen de grens van je netaansluiting blijft, en om EV-laden voorrang te geven op de batterij. De batterij wordt nooit geladen ten koste van de auto's, en ze zal zelfs ontladen om de auto's mee te voeden wanneer die meer willen dan het net alleen kan leveren.
EV-laden gedraagt zich hetzelfde of de site nu op kostoptimalisatie of op zelfvoorziening draait.
De auto's eerst
Binnen de grens van de netaansluiting wordt het beschikbare vermogen in een vaste volgorde verdeeld:
De batterij en de auto's concurreren dus nooit om het net. De batterij laadt met wat de auto's vrijlaten, en wanneer de auto's meer nodig hebben dan het net kan leveren, ontlaadt ze om het verschil bij te passen.
Hoeveel vermogen de auto's krijgen
Op elk moment berekent het EMS hoeveel vermogen er beschikbaar is voor EV-laden. Dat is de grens van de netaansluiting, plus wat de batterij er ontladend bij kan doen, min wat de rest van de site verbruikt (zonneproductie verlaagt dat verbruik, dus zon laat meer ruimte over voor de auto's).
Dat totaal bestaat uit twee delen:
- Wat het net kan geven: meteen beschikbaar.
- Wat de batterij erbij kan doen: komt er geleidelijk bij (zie hieronder).
Een paar dingen die goed zijn om te weten:
- De auto's krijgen dat vermogen ongeacht wat de batterij op dat moment doet. De voorrang voor EV zit ingebakken, het is geen evenwichtsoefening.
- De bijdrage van de batterij is wat ze op dat moment echt kan volhouden: naarmate ze leger raakt kan ze minder vermogen leveren, dus krimpt de extra ruimte voor de auto's vanzelf.
- Stuurt een externe handelspartij de batterij rechtstreeks aan (zie energie verkopen aan het net), dan volgt de batterij dat commando en kan ze de auto's niet tegelijk ondersteunen. De auto's krijgen dan alleen het netdeel van het budget.
- Gebruikt de rest van de site al alles wat het net en de batterij kunnen leveren, dan blijft er geen ruimte over voor EV-laden.
- Laadpalen die het EMS niet aanstuurt, tellen gewoon mee als verbruik van de site.
Vlot opbouwen
Het net levert meteen wat het kan. Wat de batterij erbij levert, komt geleidelijk: de toelating van de auto's stijgt in kleine stappen en volgt hun werkelijke afname, zodat de batterij kan meegroeien zonder de netgrens te overschrijden. Zakt een auto terug, dan zakt de toelating mee. Komt er minder vermogen beschikbaar, dan wordt de grens meteen verlaagd.
Het net delen met gepland batterijladen
Gepland batterijladen gebruikt alleen de ruimte die de auto's niet nodig hebben. Trekken de auto's meer, dan geven ze die ruimte stap voor stap terug. Zijn ze gestabiliseerd, dan wordt de ongebruikte marge aan het batterijladen gegeven, en is die direct terug zodra een auto weer meer trekt.
Wanneer er meerdere auto's tegelijk laden
Het vermogen wordt verdeeld over de actieve sessies. Connectoren hebben een prioriteit (1 = hoogste, 3 = laagste): sessies met een hogere prioriteit worden eerst bediend, en sessies met dezelfde prioriteit delen in verhouding tot wat elke auto wil. Elke sessie krijgt een minimaal laadvermogen gegarandeerd.
- DC-snelladers melden het maximum dat de auto onderhandeld heeft, en dat is het plafond binnen het gedeelde budget.
- AC-laadpalen melden dat niet. Het EMS schat de vraag op basis van wat de auto echt trekt, en zakt die schatting pas als de auto een tijdje merkbaar minder trekt.
Het vermogen dat het EMS een laadpaal toelaat is een plafond: het meeste dat de auto mag trekken, geen streefwaarde. Een bijna volle auto die maar een paar kilowatt trekt, laadt gewoon verder onder zijn plafond; dat is onschadelijk, want de batterij helpt alleen met het vermogen dat de auto echt trekt.
Voorbeeld: er komt een tweede auto bij
Grens van de netaansluiting 400 kW, een batterij die 400 kW kan leveren, en geen ander verbruik op de site. Eén auto begint te laden; twee minuten later begint een tweede aan een andere paal; de eerste stopt een paar minuten daarna. Beide auto's kunnen 400 kW aan.
| Moment | Auto A | Auto B | Van het net | Uit de batterij |
|---|---|---|---|---|
| Auto A start | 400 kW | – | 400 kW | 0 |
| Auto B start | 200 kW | 200 kW | 400 kW | 0 |
| Enige tijd later | stijgend | stijgend | 400 kW | stijgend |
| Beide opgebouwd | 400 kW | 400 kW | 400 kW | 400 kW |
| Auto A stopt | – | 400 kW | 400 kW | 0 |
De eerste auto krijgt zijn volle 400 kW rechtstreeks van het net. Komt de tweede auto erbij, dan kan het net op dat moment beide maar aan 200 kW voeden, dus delen ze, en bouwt de batterij in de minuut of twee daarna op om beide weer naar 400 kW te tillen. Vertrekt de eerste auto, dan dekt het net de tweede weer alleen en stopt de batterij met ontladen, zonder de tweede auto ooit te onderbreken.
Binnen de netgrens blijven
Het EMS controleert doorlopend het gemeten vermogen op de netaansluiting en knijpt het vermogen van de auto's bij als de werkelijkheid over de grens dreigt te gaan, bijvoorbeeld door een korte meetvertraging of een laadpaal die traag volgt. In normale werking houdt de geleidelijke opbouw de site vanzelf op de grens, dus dit grijpt alleen in bij korte uitschieters.
EV-laden en de peak shaving-reserve
De batterij ontladen om de auto's te ondersteunen is een vorm van peak shaving: het bestaat om de netafname op haar grens te houden, wat de piek ook veroorzaakt. Dat heeft twee gevolgen:
- De auto's ondersteunen is altijd toegelaten, tot aan de minimale laadtoestand van de batterij. De peak shaving-reserve blokkeert dat niet; de reserve blokkeert alleen ontladen voor andere doelen (zoals arbitrage op prijs), net zodat die energie beschikbaar blijft voor pieken zoals snelladen.
- Een site met veel DC-snelladen kan een peak shaving-reserve instellen om zeker te zijn dat de batterij genoeg energie achter de hand houdt voor de volgende laadsessie, in plaats van ze aan andere optimalisaties te besteden.
Instellingen die EV-laden beïnvloeden
| Instelling | Wat ze doet |
|---|---|
| Grens van de netaansluiting | Het plafond waaronder de hele site (auto's, verbruik en batterijladen samen) moet blijven |
| Prioriteit van de connector | Welke laadsessies eerst bediend worden als het vermogen krap is (1 = hoogste, 3 = laagste) |
| Peak shaving-reserve | Batterijenergie die opzijgezet wordt om afnamepieken af te vlakken, zodat ze beschikbaar blijft om de auto's mee te voeden |
Verhouding tot de regelstrategieën
EV-laden werkt hetzelfde onder kostoptimalisatie en zelfvoorziening: de auto's worden altijd eerst bediend, en het laden van de batterij neemt alleen wat de auto's vrijlaten. Voor de laadpalen die het EMS ondersteunt, zie Laadpalen.