一种电池储能系统即插即用的信息交互方法技术方案

本发明专利技术涉及智能配电网领域，提出一种电池储能系统即插即用的信息交互方法，包括分析电池储能系统并网的典型应用场景及各典型应用场景的运行状态，基于IEC61850标准建立自描述模型并进行自描述表达和配置，电池储能系统与配电主站建立发现注册机制以完成并网及配电主站对其与电池储能系统间的信息交互进行一致性测试。本发明专利技术规范了电池储能系统并入电网的信息交互，使电池储能系统从限制接入和固定接入上升为有序和规范接入。

A Plug and Play Information Interaction Method for Battery Energy Storage System

The invention relates to the field of intelligent distribution network, and proposes a plug-and-play information exchange method for battery energy storage system, including analyzing typical application scenarios and operation status of each typical application scenario of battery energy storage system connected to grid, establishing self-describing model based on IEC61850 standard, self-describing expression and configuration, and establishing discovery and registration mechanism between battery energy storage system and distribution main station for completion. The information interaction between grid-connected and distribution master station and battery energy storage system is tested consistently. The invention regulates the information interaction of the battery energy storage system incorporated into the power grid, so that the battery energy storage system rises from limited access and fixed access to orderly and standardized access.

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统即插即用的信息交互方法
本专利技术涉及智能配电网领域，特别涉及一种电池储能系统即插即用的信息交互方法。
技术介绍
与日俱增的电力需求和规模化发展的可再生能源使得电网运行面临巨大挑战，主要包括能源利用效率低、污染严重，可再生能源电力入网困难，电力需求昼夜峰谷差不断增加和电网稳定安全等。近年来，储能技术在电力系统中得到迅速发展，已经被用于削峰填谷、应急电源、电能质量、可再生能源并网等多种应用场合，并在输配电系统的有功无功支撑、电网调频应用中也取得了长足的进步。不同规模、不同类型的储能技术，可贯穿电力系统发输变配用电各个环节，以全面提升电力系统的安全性、可靠性、经济性。采用大规模储能系统，可以减少用于发、输、变、配电设备的投资，提高现有电力设备的利用率，助力新能源接入，降低发电煤耗、供电线损，提高供电可靠性和电能质量。储能技术的发展将对国家电网实际生产水平起到巨大积极的推动作用。在储能大规模化应用的背景下，储能系统并网对配电网的一次网架结构、自动化控制和管理水平带来了重大挑战。储能系统并网的通信交互过程复杂。目前采用的通信规约都是传统的面向传输过程的规约，只保证了数据传输的准确性和安全性，数据缺少明确的含义，不具有自我描述能力，对这些智能电子设备通信和功能配置都需要现场人员进行操作，在已有的配电网自动化系统上进行改造需要很大的人力物力支出，后期的维护成本也很大，怎样简化主动配电网接入大量智能电子设备的流程，实现设备的自描述是储能系统并网协调控制技术的另一个难点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种规范电池储能系统接入电网的信息交互方法。为解决上述问题，本专利技术提出一种电池储能系统即插即用的信息交互方法，包括以下步骤：S1：分析电池储能系统并网的典型应用场景及各典型应用场景的运行状态；S2：基于IEC61850标准，根据步骤S1的分析结果建立电池储能系统的自描述模型并进行自描述表达和配置；S3：基于自描述模型，电池储能系统与配电主站建立发现注册机制以完成并网；S4：电池储能系统完成并网后，配电主站对其与电池储能系统间的信息交互进行一致性测试。较佳地，所述电池储能系统并网的典型应用场景包括削峰填谷场景、跟踪计划出力场景和紧急支撑电源场景。较佳地，所述电池储能系统并网的运行状态包括运行性能、动态响应和并离网。较佳地，所述电池储能系统的自描述模型由若干逻辑设备构成，所述逻辑设备由基于IEC61850标准定义的标准逻辑节点进行有效组合关联形成的。较佳地，所述建立电池储能系统的自描述模型包括以下步骤：S1：明确电池储能系统所具备的功能，将每个功能抽象为一个逻辑节点；S2：将所有逻辑节点根据功能划分到对应的逻辑设备中；S3：将通过一个访问接入点的逻辑设备建模到同一个服务器中。较佳地，所述电池储能系统自描述模型包括功率转换器逻辑设备、并网控制逻辑设备、环境监测逻辑设备、开关监控逻辑设备、电气量量测逻辑设备、保护逻辑设备和电池状态监控逻辑设备。较佳地，所述电池储能系统的自描述模型的特性通过变电站配置描述语言SCL配置文件进行表达和配置。较佳地，建立自描述模型通过以下步骤进行表达和配置：S1：运用电池储能系统制造商提供的智能电子设备IED配置工具将所有逻辑节点转换组合成符合IEC61850标准的IED能力描述文件ICD，并在IED设备出厂时对其进行预配置；S2：运用系统集成商提供的系统配置工具生成描述系统初始功能及拓扑结构的系统规范描述文件SSD；S3：根据IED能力描述文件ICD对系统规范描述文件SSD中未实例化的部分进行更改和补充，生成系统配置描述文件SCD；S4：运用IED配置工具读取系统配置描述文件SCD，实例化逻辑节点，并将转换生成的IED实例配置文件CID下载到相应的IED设备进行配置。较佳地，所述建立发现注册机制包括以下步骤：S1：配电主站发现电池储能系统，发送询问信息；S2：电池储能系统响应配电主站的询问信息，向配电主站发送注册信息；S3：注册完成后，电池储能系统向配电主站发送自描述模型信息；S4：配电主站对获取的自描述模型信息进行版本校验；S5：电池储能系统上报实时采集的运行信息，配电主站根据运行信息对电池储能系统进行控制。较佳地，所述一致性测试包括模型一致性测试、消息格式一致性测试和应用数据校验测试。较佳地，所述模型一致性测试在语义层验证。较佳地，所述消息格式一致性测试在语法层验证。较佳地，所述应用数据校验测试在应用层进行。。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术基于IEC61850标准建立电池储能系统的自描述模型，进行自描述表达和配置，在保证数据传输准确性和安全性的同时，使数据有更明确的含义，具备自我描述能力，规范电池储能系统接入电网的信息交互。2、本专利技术针对电池储能系统并网运行过程中存在监控识别与注册难点，提出发现注册机制，优化电池储能系统并网运行，使电池储能系统从限制接入和固定接入上升为有序与规范接入，促进电网与电池储能系统的友好互动，提高电池储能系统在不同应用场景下的适应能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1为本专利技术优选实施例的电池储能即插即用信息交互架构图图2为本专利技术优选实施例的功率转换器逻辑设备示意图图3为本专利技术优选实施例的并网控制逻辑设备示意图图4为本专利技术优选实施例的环境监测逻辑设备示意图图5为本专利技术优选实施例的开关监控逻辑设备示意图图6为本专利技术优选实施例的电气量量测逻辑设备示意图图7为本专利技术优选实施例的保护逻辑设备示意图图8为本专利技术优选实施例的电池状态监控逻辑设备示意图图9为本专利技术优选实施例的SCL配置文件配置流程图图10为本专利技术优选实施例的电池储能系统并网发现注册机制示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。本专利技术提出一种电池储能系统即插即用的信息交互方法，信息交互架构如图1所示，具体步骤如下：S1：分析电池储能系统并入配电网的典型应用场景及各典型应用场景的运行状态；S2：基于IEC61850标准，结合典型应用场景及各典型应用场景的运行状态建立电池储能系统的自描述模型，并进行自描述表达和配置；S3：基于自描述模型，电池储能系统与配电主站建立发现注册机制以完成并网；S4：电池储能系统完成并网后，配电主站对其与电池储能系统间的信息交互进行一致性测试。作为一种优选实施例，电池储能系统并网的典型应用场景包括但不限于削峰填谷场景、跟踪计划出力场景和紧急支撑电源场景。作为一种优选实施例，电池储能系统并网的运行状态包括但不限于运行性能、动态响应和并离网。作为一种优选实施例，所述电池储能系统的自描述模型由若干逻辑设备构成，所述逻辑设备由基于IEC61850-7-4标准和IEC6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分析电池储能系统并网的典型应用场景及各典型应用场景的运行状态；S2：基于IEC61850标准，根据步骤S1的分析结果建立电池储能系统的自描述模型并进行自描述表达和配置；S3：基于自描述模型，电池储能系统与配电主站建立发现注册机制以完成并网；S4：电池储能系统完成并网后，配电主站对其与电池储能系统间的信息交互进行一致性测试。

【技术特征摘要】
2018.07.16 CN 20181078171531.一种电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分析电池储能系统并网的典型应用场景及各典型应用场景的运行状态；S2：基于IEC61850标准，根据步骤S1的分析结果建立电池储能系统的自描述模型并进行自描述表达和配置；S3：基于自描述模型，电池储能系统与配电主站建立发现注册机制以完成并网；S4：电池储能系统完成并网后，配电主站对其与电池储能系统间的信息交互进行一致性测试。2.如权利要求1所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述电池储能系统并网的典型应用场景包括削峰填谷场景、跟踪计划出力场景和紧急支撑电源场景。3.如权利要求1所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述电池储能系统并网的运行状态包括运行性能、动态响应和并离网。4.如权利要求1所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述电池储能系统的自描述模型由若干逻辑设备构成，所述逻辑设备由基于IEC61850标准定义的标准逻辑节点进行有效组合关联形成的。5.如权利要求4所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述建立电池储能系统的自描述模型包括以下步骤：S1：明确电池储能系统所具备的功能，将每个功能抽象为一个逻辑节点；S2：将所有逻辑节点根据功能划分到对应的逻辑设备中；S3：将通过一个访问接入点的逻辑设备建模到同一个服务器中。6.如权利要求1所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述电池储能系统自描述模型包括功率转换器逻辑设备、并网控制逻辑设备、环境监测逻辑设备、开关监控逻辑设备、电气量量测逻辑设备、保护逻辑设备和电池状态监控逻辑设备。7.如权利要求1所述的电池储能系统即插即用的信息交互方法，其特征在于，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，张宇，贺杰，王皓靖，邱迪，方陈，秦汉，时珊珊，樊强，刘舒，
申请(专利权)人：上海交通大学，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31