储能高效管理和运维利器： EMU多网口控制主机EPC-R5710

导言：在我国新型电力系统的建设过程中，可再生能源发电装机规模逐年攀升。然而，光伏和风力发电等新能源波动性、间歇性的特点给电网的稳定供电带来了挑战。为了促进新能源发电的消纳并确保电网的安全运行，储能成为至关重要的一环。

1.    客户应用需求

分布式储能技术在工商业领域应用日益广泛，在平滑可再生能源的输出，削峰填谷，平衡电网负荷，提高能源利用效率，降低能源消耗方面发挥了重要作用。深圳某能源科技公司需在某地建设光伏配储项目即100KW/200KWh配套储能系统。其中EMS系统作为整个系统的核心，承担着设备监控，能源管理，故障告警等重要功能，需实现云边一体的效果，即保障边端数据无损实时的上报到云平台，云平台的指令能安全实时地传递给边端。

项目需求：

• 响应需求侧：提升电网调峰调度能力，响应用电需求，提升用电友好性。
• 电站上层应用：根据电站的收益、运营情况，实时调整削峰填谷、需量控制、防逆流等电站策略，让电站收益最大化。
• 系统管理需求：智能化管理工商业储能系统，如电量监控、故障预警、远程控制等，以便企业实时了解储能系统的运行状态，并进行有效的管理和维护。
• 离网供电：储能系统在大电网故障时可支持系统离网运行，提高新能源利用率，保障重要负荷的不间断供电。

EMS控制器需求：

• EMS系统需要对接的多种设备：PCS、BMS、空调、电表、智能断路器、消防主机、各类传感器，指示灯等等，要求工控机多路串口，包括CAN Bus、RS485、10路以上DIO等。
• 为了实现储能站端和云平台的数据双向流动，EMS系统需具有稳定的网络连接和传输，要求工控机支持多路千兆网口，且设备支持无线传输。
• 储能设备一般部署在复杂环境，为保证EMS系统在复杂环境下可以7*24小时稳定持续运行，要求工控机适用于严苛的使用环境，且能长时间稳定工作。

2.    研华方案

面向上述需求，研华提供贯穿了“端-边-云”的“软+硬”完整解决方案。其中，基于NXP I.MX 8M PLUS平台EPC-R5710工控机作为EMS控制器，一方面直接负责储能系统的控制策略，另一方面还监控系统运行中的故障异常，起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。

硬件方案：NXP I.MX 8M PLUS 工控机

• 型号：EPC-R5710
• 板材：外壳采用钣金件，上盖采用铝挤件，整机为无风扇设计。有较高的防磁、防尘、抗振能力，可在-40~70℃环境稳定运行，适应恶劣工作环境。机器结构设计紧凑，为210 x 120 x 63（mm）设计。
• 串口丰富：可扩展5路千兆网口，1路光口，1路CAN FD，支持多路DIO以及RS485串口扩展，可连接丰富外接设备。
• 外设扩展：支持M.2扩展，可同时接入WiFi、4/5G、SSD扩展，并且已适配AI加速卡可扩展算力至28 TOPS。

软件方案：

• 兼容性强：已适配丰富的操作系统版本，包括Yocto、Ubuntu等等；
• 定制AIM-Linux：研华提供能源定制Linux操作系统能帮助客户高效部署，实时云端管理设备状态，且能处理万级点位的数据采集。此外，系统涵盖了灾难恢复、远程监控、无人值守等多种功能保障储能系统长期稳定运行。针对偏远部署的大型储能柜、分散部署到每家每户的户用储能单元和遍布路上交通网的电动车充换电站三个应用场景的提供稳定边缘软件+长期便捷运维+后续敏捷开发即时自动化操控的完整云边协同方案。
• iEMS智慧能源解决方案：依托数字化技术，提供企业节能减碳驾驶舱、碳资产管理、能源管理、暖通空调能效管理、空压机能效管理、电力管理等能力，协助企业改善能源使用、提升能源效率、深挖节能潜力、辅助碳交易，以数字化驱动低碳化，赋能企业节能减排，迈向低碳之路。

EPC-R5710产品特点

• NXP i.MX8M Plus SoC，自带2.3 Tops算力
• 可支持5*千兆LAN， 1*WAN;
• 支持1*CAN FD, 多路RS-485以及GPIO
• 可以支持WiFi/4G/5G，可扩展低功耗26TOPS算力AI模组
• 支持-40~+70°C工作温度，适应复杂工作环境