案例：台區臨時增容

本案例演示 Edge-EMS Builder 本身不包含“增容”這個業務邏輯，而是透過擷取、聚合運算式、觸發方案三個基礎能力組合出這套控制策略。理解本案例後，可以按同樣的思路把任意“監測閾值 → 計算餘量 → 執行動作”類場景設定出來。

一、業務背景

配電台區（一臺配電變壓器所覆蓋的供電區域）的容量是固定的（如 315kVA、400kVA）。當台區內出現短時集中負荷（如多臺車同時快充、季節性用電高峰）時，實測負荷可能逼近甚至超過變壓器額定容量，傳統做法是向電網公司申請變壓器增容改造，週期長、成本高，且很多時候只是為了應對短時峰值。

台區臨時增容的思路是：在台區側部署一套儲能系統，由 Edge-EMS Builder 即時監測台區負荷，在負荷逼近變壓器容量上限前自動指令儲能放電，用儲能出力頂替一部分變壓器供電缺口，使台區總下網功率維持在安全閾值以內；負荷回落後自動退出增容模式，儲能轉為正常排程（如低谷充電）。整個過程無需改造變壓器，僅透過軟體策略 + 儲能裝置即可實現“臨時”擴容效果。

二、涉及的裝置與資料

角色	裝置	關鍵點位
台區總表	配變出線智慧電表	台區總下網功率 Feeder_active_power（kW）
儲能系統	PCS + BMS	目前出力 PCS1_active_power（kW，正為放電）、SOC PCS1_soc（%）、可放電上限 PCS1_max_discharge_power（kW）
策略參數	自訂/聚合點位	變壓器額定容量 Transformer_rated_capacity（kW）、增容觸發閾值比例、SOC 保護下限

這些點位分別來自 資料模型 中的原始資料（電表、PCS/BMS 實測值）和分時/自訂資料（閾值參數，方便營運人員按季節調整而無需改指令碼）。

三、聚合計算：台區剩餘容量與增容需求

新增聚合點位 Feeder_headroom_kw（台區剩餘容量），運算式：

-- 剩餘容量 = 額定容量 × 觸發閾值比例 - 實測下網功率
local rated = tonumber(${Transformer_rated_capacity} or 0)
local ratio = tonumber(${Capacity_trigger_ratio} or 0.9)  -- 預設按額定容量的 90% 作為觸發線
local used = tonumber(${Feeder_active_power} or 0)

return rated * ratio - used

Feeder_headroom_kw 為負值時，代表台區負荷已逼近或超過觸發線，需要儲能介入分擔負荷。

四、觸發方案：負荷逼近閾值時自動放電

觸發條件（資料變化觸發，DATA_CHANGE）：

return tonumber(${Feeder_headroom_kw} or 0) < 0

觸發動作：

local resultList = {}

local headroom = tonumber(${Feeder_headroom_kw} or 0)   -- 負值，代表缺口功率
local soc = tonumber(${PCS1_soc} or 0)
local maxDischarge = tonumber(${PCS1_max_discharge_power} or 0)

-- SOC 保護：低於下限時不參與增容，僅告警提示，避免過放
if soc < tonumber(${SOC_protect_min} or 20) then
    table.insert(resultList, buildCommonAlarmMap(
        "增容能力不足", "台区负荷超限但储能SOC过低（" .. soc .. "%），无法执行临时增容，请人工介入"
    ))
    return resultList
end

-- 需要補償的功率 = 缺口的絕對值，且不超過儲能最大放電能力
local needPower = math.min(-headroom, maxDischarge)

table.insert(resultList, buildCommonWriteMap("Collection", "PCS1_power_setpoint", needPower, nil, nil, true))
table.insert(resultList, buildCommonAlarmMap("台区临时增容已启动", "台区负荷超限，储能按 " .. needPower .. " kW 放电分担负荷"))
table.insert(resultList, buildMqttAlarmMap("台区临时增容已启动", "储能放电分担台区负荷", 1, "alarm/upload", 1))

return resultList

五、退出條件：避免頻繁啟停的遲滯設計

如果直接用“剩餘容量 ≥ 0”作為退出條件，負荷在閾值附近波動時會導致儲能反覆啟停（俗稱“震盪”）。做法是引入一個滯迴帶（Hysteresis）：進入增容模式的閾值和退出增容模式的閾值不是同一個值。

新增聚合點位 Feeder_headroom_exit_kw（退出判定餘量，閾值比例更寬鬆，如 0.8 而不是 0.9）：

local rated = tonumber(${Transformer_rated_capacity} or 0)
local exitRatio = tonumber(${Capacity_exit_ratio} or 0.8)
local used = tonumber(${Feeder_active_power} or 0)

return rated * exitRatio - used

再新增一個觸發方案，條件為 ${Feeder_headroom_exit_kw} >= 0 且 ${PCS1_power_setpoint} > 0（目前處於增容狀態），動作為把 PCS1_power_setpoint 逐步歸零，退出增容模式，轉入正常排程策略（如低谷充電）。

六、與其他能力的組合

• 多臺儲能協作：若台區內有多套儲能，可以透過 裝置協作 把各儲能的可用容量彙總為一個聚合點位，觸發動作裡按 SOC 高低或額定功率比例分配放電任務，思路與 充電樁負載平衡案例 中的均分演算法一致。
• 雲端視覺化與排程：透過 雲端與邊緣協作 把 Feeder_headroom_kw、增容啟停狀態、儲能出力等資訊定時回報雲端平台，供營運人員遠端監控多個台區的增容執行情況，雲端也可以下發觸發閾值等參數動態調整策略。
• 規模化重複使用：若同一批次專案有大量結構相同的台區（同型號 PCS/BMS、同樣的策略骨架），可以用 裝置單元動態擴充 把上述聚合點位定義為範本，新台區接入後自動產生設定，不需要逐個台區重複搭建。

七、小結

本案例中出現的所有能力——原始資料擷取、聚合運算式計算餘量、資料條件觸發、寫入動作下發指令、告警與 MQTT 回報——都是 Edge-EMS Builder 提供的通用零件，“台區臨時增容”這個具體業務邏輯完全是透過設定組合出來的。把電表、PCS 換成其他裝置，把閾值判斷換成別的業務規則，同樣的搭建思路可以重複使用到削峰填谷、需量控制、多能互補等幾乎任何“監測 → 判斷 → 執行”類場景。

本圖根據本頁設定邏輯繪製，展示資料與控制流程。具體操作欄位請參照文中的設定與指令碼。

⚠️ 本案例中的閾值比例、SOC 保護下限等參數僅為示例，實際專案需結合變壓器額定容量、儲能可用容量、當地排程要求等因素具體設定。