近年来，我国储能行业迎来了快速发展的黄金阶段。2024年工商业储能市场规模继续扩大，国家及地方政策密集出台，为行业提供了强有力的顶层设计支撑。然而，市场的快速扩张也带来了市场竞争的逐步升级。设备生产，方案设计，产品销售，行业内的竞争日趋激烈。
这种竞争趋势促使行业不断反思和优化，尤其体现在工商业储能的核心环节能量管理系统（EMS）的设计上。如何保证系统稳定性和长期运行效率，实现成本优化，成为了行业关注的焦点和重点。
今天，我们希望通过分享EMS产品设计的创新与优化，帮助客户和行业同仁更好地了解储能行业发展的本质，选择高质量、可持续的产品解决方案。
EMS设计的创新：如何实现系统稳定性与成本优化的平衡
储能系统作为一个复杂的多组件协同工作系统，EMS是其核心。EMS通过实时优化调度、多设备协同控制与全生命周期管理，确保复杂组件高效联动，实现能源利用效率最大化与系统安全稳定运行。
我们以最常见的工商储标准柜场景来分析，在标准设计方案中，每个储能柜通常配备一个EMS控制器，柜外通过主EMS控制器进行总控，形成主从模式。
图：主从模式示意图
在传统主从模式中，有一种只有总控制器，柜内没有控制器的简化方案。由于每个从柜只能将数据透传到主柜的EMS上，并受到主柜EMS的统一调控，这给柜内的安全、稳定运行带来极大的隐患。
基于电力系统和储能系统的安规以及稳定性考虑，柜内控制器存在不可替代性。每柜配置EMS控制器，每个控制器管理本柜的设备数据及业务保护联动逻辑，同时柜与柜之间通过算法保障一致性，降低主柜的的控制器压力，增强了单柜的系统稳定性，在多柜一起运行的场景中也更加可靠。不依赖主柜的设计避免了最核心的主柜单点故障的问题。这种分布式控制器设计未来将成为主流。
柜内控制器赋能储能系统具备边缘计算能力，在快速响应、安全保障与精细化管理方面具有独特的优势。储能系统的运行环境复杂，需要根据实时工况快速进行调整。
边缘计算能力能够有效应对紧急故障，避免系统级的连锁失效，确保系统的安全运行。当储能柜内出现异常（如消防事故、水浸告警、温度超限等），柜内EMS控制器应在毫秒级别内触发本地应急保护策略，切断故障环节，保障其他组件的安全。未来，边缘计算在AI的赋能下，会有更多的应用场景。
主柜、从柜均含EMS控制器的主从模式也存在一些局限性，例如：主控制器故障会导致整个系统停运；主柜、从柜的生产流程不标准，生产效率受限；且不同厂商设备集成难度大，互操作性差； 单柜容量难以精确匹配需求，可能造成资源冗余或容量不足的情况发生。
在分布式控制器设计中，每个储能柜配备独立的EMS控制器，每个柜子都是独立柜，能够充分解决主从模式遇到的难题。
1.每柜均配置控制器，即使其中某个柜的控制器发生故障，其他柜也能继续正常运行，能够有效避免单点故障问题，大大提升了系统的整体可靠性。
2.完全标准化的整柜设计，从而支持标准化整柜生产，生产周期大幅降低，从而降低生产和实施成本，提高生产效率和产品质量。
3.每个控制器按单柜容量管理最小化的储能单元，使得系统总容量的规划和调整更加灵活和精准。用户可以根据实际需求增减储能柜的数量而不需要额外的配置，并且不需要考虑多并柜时同一控制器管理不同规模容量并柜情况下的性能冗余等问题。
通过优化设计和批量生产，EMS采用分布式控制器设计能够有效降低单柜的成本，提高储能系统的经济性。
值得一提的是，EMS控制器的成本在整个储能系统中占比通常只有3-5%，但作为储能系统的大脑，其性能和功能直接决定了储能系统的稳定性和安全性。因此，在EMS设计上的投入，能够为储能系统和客户带来更高的长期回报。
高可靠EMS设计：保障储能系统长期稳定运行的关键
简捷物联始终致力于从系统长远稳定性的角度出发，为客户提供高质量的能源管理解决方案。我们认为边缘（即柜内）的自治能力极具重要性——基于分布式控制器的设计原理，简捷物联在业内首创专利对等模式，并采用电表双接机制，形成真对等模式。
图：简捷物联专利对等模式示意图
电表双接机制指的是为了提升系统稳定性，我们建议电表双接至多台EMS控制器，确保系统在网络不稳定或通信中断的情况下，各柜内控制器仍能准确获取关键电表功率数据，从而实现持续正确的功率分配策略。
简捷物联也支持常见的主从模式，并在此基础上做了许多智能化改进，形成了独有的智能主从模式，以满足不同客户的需求。
EMS控制器内置智能诊断算法，能够实时检测自身状态并尝试自动修复小故障。当主控制器发生异常时，柜内控制器可以自动切换到自治模式，临时接管部分关键任务，同时进行从机间自协商进行功率自动分配，保障系统的连续性运行。智能的容错算法可以支持根据诊断情况决定故障影响范围，从而决策是否要做切断或是其他更柔性的处理方式，让系统在非致命的故障下仍然可以在上报故障后”带病”运行。
储能系统的设计寿命通常在15-20年，长期运维成本是客户关注的重点。通过引入智能化设计，如自诊断、自修复与智能容错功能，EMS控制器能够实时检测自身状态，甚至尝试自动修复小故障。这在减少了人工排查的时间和成本的同时还能有效延长设备的使用寿命，降低长期运维成本。
简捷物联的技术方案不仅显著提升了储能系统的可靠性和抗风险能力，还有效降低了长期运维成本，让客户在全生命周期内获得更高的投资回报。
储能行业高质量发展：全产业链协同努力
储能行业的健康发展需要全产业链的共同努力。在当前的行业生态中，技术创新、标准制定和服务质量提升是推动行业迈向更高层次的关键。
简捷物联始终致力于为工商业储能提供高质量的能源管理解决方案。我们相信，只有坚持技术创新，专注于产品质量和用户价值，才能在未来的储能市场中占据一席地位。
简捷物联愿与广大客户和合作伙伴携手，共同推动储能产业走向高质量、可持续发展的道路！
