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储能知识 | BESS本地控制与远程通信
发布时间：2024-04-10
BESS在线实时控制设备分为两个层级:底层为本地控制设备，主要完成储能变流器、能量存储单元、环境与安全保障设备等底层部件的协同与控制；顶层为EMS，主要依据储能应用场景的经济模型、历史及预测数据、底层设备实时数据、电力电价政策等外部信息，对运行模式、功率-时间曲线进行优化调度，是一个完全独立于BESS之外的控制系统。
1.1 BESS本地控制与管理架构
BESS内部通信架构集成了高低压开关柜、变压器、PCS、电池汇流柜、BMS及其他辅助系统或传感器等。基于本地控制器构建内部各设备间通信链路，实现信息实时共享与协同调度，是目前实现内部多设备管理的主要方式。
BESS本地控制与管理架构图
1.2 本地控制器硬件平台
按照管理范围称为储能系统控制器，按照其控制周期或时间称为实时控制器（RTC），按照其安装位置称为集装箱控制器（CC)。主要功能包括：实现BESS内部环境、底层设备的信息采集及记录，向SCADA系统、EMS控制系统上传内部数据、接受调度指令，依据系统实时状态和外部指令，统一协调内部设备工作、达成控制目标；采取自主措施实现紧急状态下的故障保护、故障记录及诊断等功能。
1.3 电池储能系统运行状态与控制逻辑
以并网运行BESS为例，本地控制主要完成系统自检、设备启动、PCS功率调度、告警运行及故障保护等功能。整个工作过程分为7个主要状态，分别是全黑、上电、待机、启动、运行、故障与告警及停机。
BESS状态切换图
BESS接入电站数据采集与监控(SCADA)系统实现对外数据通信主要有串口通信和以太网通信两种方式。串口通信主要以RS485接口标准为主，宜于构建规模不大、实时性要求不高的监控系统；以太网通信具有速度快、扩展性好、可靠性高等优点，适用于大型储能电站或应用项目中。
EMS能量管理系统：SCADA系统将电力系统设备相关信息和数据实时采集、集中显示，使得调度人员或运维人员能及时直观地掌握系统运行状况，并进行人工干预指令、修正运行参数。随着新能源特别是分布式能源和储能技术的发展，EMS可以广义地延伸为对区域内能源、配电、负荷的综合管理与调度，实现内部的优化运行、外部电力系统的友好接入并提供力所能及的支持服务。
EMS总体架构：主要由支撑平台与应用软件组成，支撑平台主要包括测量终端、传输信道、计算机、数据库等；应用软件对应着EMS的三大功能即数据采集与监控、能量管理和网络分析。
EMS总体架构
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