本發(fā)明涉及一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，屬于儲能監(jiān)控。

背景技術：

1、目前，能量管理系統(tǒng)（ems）在儲能系統(tǒng)中起著至關重要的作用，通過實時監(jiān)控、智能控制和優(yōu)化調度，提高能源利用效率、降低運營成本，并確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。ems的應用場景廣泛，包括電網(wǎng)輔助服務、可再生能源集成、削峰填谷、需求響應、微電網(wǎng)管理、電動汽車充電控制、工業(yè)和商業(yè)儲能等。ems能夠收集儲能系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，進行分析和處理，以識別系統(tǒng)性能趨勢，為系統(tǒng)優(yōu)化和維護提供數(shù)據(jù)支持。ems還和電網(wǎng)調度系統(tǒng)、分布式能源管理系統(tǒng)等進行通信，執(zhí)行遠程控制指令，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的互動。

2、傳統(tǒng)的ems架構分為三層：站控層、通訊層和間隔層，由于采用集中監(jiān)控的方式，難以滿足?gwh級儲能項目的需求，主要有以下幾個方面的壓力：第一，通訊壓力大：難以進行千萬點數(shù)據(jù)的并發(fā)采集問題處理；第二，數(shù)據(jù)處理及傳輸壓力大：難以在海量數(shù)據(jù)下進行數(shù)據(jù)工程轉換處理及傳輸處理；第三，數(shù)據(jù)存儲壓力大：無法保證數(shù)據(jù)存儲達到秒級且不丟失；第四，網(wǎng)絡寬帶壓力大：當所有通訊同時進行時及異常情況下網(wǎng)絡寬帶壓力大。有必要研發(fā)一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控技術方案。

技術實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)方案因通訊壓力、數(shù)據(jù)處理及傳輸壓力、數(shù)據(jù)存儲壓力和網(wǎng)絡寬帶壓力導致的難以滿足吉瓦時（gwh）級儲能項目需求的技術問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，包括間隔層、邊緣層、通訊層和站控層；

3、所述間隔層按照設定的分區(qū)規(guī)則劃分為若干邏輯單元，每個所述邏輯單元包括若干儲能單元，每個所述儲能單元包括若干信息網(wǎng)交換機，所述儲能單元中的設備均接入所述信息網(wǎng)交換機；

4、所述邊緣層包括邊緣服務器和匯聚交換機；所述邊緣層用于對所述儲能單元進行分布式數(shù)據(jù)采集和存儲；

5、所述通訊層用于所述站控層與所述邊緣層之間通信，及用于所述站控層和所述間隔層之間通信；所述通訊層包括中心雙網(wǎng)、信息雙網(wǎng)和控制雙網(wǎng)；所述站控層包括協(xié)調控制器、前置服務器、ems服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、agc/avc服務器和工作站。

6、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述邏輯單元的內部采用環(huán)網(wǎng)或星型架構，所述邏輯單元接入所述邊緣層的所述匯聚交換機；

7、每個所述儲能單元的信息網(wǎng)交換機包括第一信息網(wǎng)交換機a、第一信息網(wǎng)交換機b、第一控制網(wǎng)交換機a和第一控制網(wǎng)交換機b。

8、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述邊緣服務器包括邊緣服務器a和邊緣服務器b；所述匯聚交換機包括第一中心交換機a和第一中心交換機b；

9、所述第一信息網(wǎng)交換機a接入所述邊緣服務器a和所述邊緣服務器b；所述第一信息網(wǎng)交換機b接入所述邊緣服務器b和所述邊緣服務器b；

10、所述邊緣服務器a接入所述第一中心交換機a和所述第一中心交換機b；所述邊緣服務器b接入所述第一中心交換機a和所述第一中心交換機b。

11、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，每個所述邏輯單元配置一套所述邊緣服務器a、所述邊緣服務器b、所述第一中心交換機a和所述第一中心交換機b。

12、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述通訊層包括第二中心交換機a、第二中心交換機b、第二信息網(wǎng)交換機a、第二信息網(wǎng)交換機b、第二控制網(wǎng)交換機a和第二控制網(wǎng)交換機b；

13、所述第一中心交換機a、所述第一中心交換機b、所述第二中心交換機a、所述第二中心交換機b均接入所述中心雙網(wǎng)；

14、所述第一信息網(wǎng)交換機a、所述第一信息網(wǎng)交換機b、所述第二信息網(wǎng)交換機a、所述第二信息網(wǎng)交換機b均接入所述信息雙網(wǎng)；

15、所述第一控制網(wǎng)交換機a、所述第一控制網(wǎng)交換機b、所述第二控制網(wǎng)交換機a、所述第二控制網(wǎng)交換機b均接入所述控制雙網(wǎng)。

16、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述信息雙網(wǎng)用于上傳數(shù)據(jù)，所述間隔層的數(shù)據(jù)通過所述信息雙網(wǎng)上傳到所述站控層的所述前置服務器；

17、所述控制雙網(wǎng)用于下發(fā)控制指令，所述站控層的所述協(xié)調控制器的控制指令通過所述控制雙網(wǎng)下發(fā)到所述間隔層。

18、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述站控層包括ems交換機a和ems交換機b；

19、所述協(xié)調控制器、所述前置服務器、所述ems服務器、所述數(shù)據(jù)庫服務器、所述agc/avc服務器、所述工作站均接入所述ems交換機a和所述ems交換機b。

20、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述第二中心交換機a接入所述ems交換機a；所述第二中心交換機b接入所述ems交換機b；

21、所述站控層通過所述ems交換機a、所述第二信息網(wǎng)交換機a、所述第一信息網(wǎng)交換機a和所述邊緣層進行數(shù)據(jù)交互；

22、所述站控層通過所述ems交換機b、所述第二信息網(wǎng)交換機b、所述第一信息網(wǎng)交換機b和所述邊緣層進行數(shù)據(jù)交互。

23、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，還包括應用層，所述應用層用于實時數(shù)據(jù)訂閱、歷史數(shù)據(jù)查詢、控制指令下發(fā)、通訊報文查看、數(shù)據(jù)庫參數(shù)維護和配置文件同步。

24、作為吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述應用層還配置有訂閱發(fā)布模塊，所述訂閱發(fā)布模塊用于進行子系統(tǒng)前置機數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)報文數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)告警信息傳輸、子系統(tǒng)scada實時數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)組態(tài)圖展示和子系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)查詢。

25、本發(fā)明具有如下優(yōu)點：設有間隔層、邊緣層、通訊層和站控層；間隔層按照設定的分區(qū)規(guī)則劃分為若干邏輯單元，每個邏輯單元包括若干儲能單元，每個儲能單元包括若干信息網(wǎng)交換機，儲能單元中的設備均接入信息網(wǎng)交換機；邊緣層包括邊緣服務器和匯聚交換機；邊緣層用于對儲能單元進行分布式數(shù)據(jù)采集和存儲；通訊層用于站控層與邊緣層之間通信，及用于站控層和間隔層之間通信；通訊層包括中心雙網(wǎng)、信息雙網(wǎng)和控制雙網(wǎng)；站控層包括協(xié)調控制器、前置服務器、ems服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、agc/avc服務器和工作站。本發(fā)明提高ems儲能系統(tǒng)的通訊能力，能夠順利進行千萬點數(shù)據(jù)的并發(fā)采集處理；提高數(shù)據(jù)處理及傳輸能力：能夠在海量數(shù)據(jù)下進行數(shù)據(jù)工程轉換處理及傳輸處理；提高數(shù)據(jù)存儲能力，能夠保證數(shù)據(jù)存儲達到秒級且不丟失；提高網(wǎng)絡寬帶能力，確保所有通訊同時進行時及異常情況下網(wǎng)絡寬帶正常工作，滿足?gwh級儲能項目的需求。

技術特征：

1.一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括間隔層、邊緣層、通訊層和站控層；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯單元的內部采用環(huán)網(wǎng)或星型架構，所述邏輯單元接入所述邊緣層的所述匯聚交換機；

3.根據(jù)權利要求2所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣服務器包括邊緣服務器a和邊緣服務器b；所述匯聚交換機包括第一中心交換機a和第一中心交換機b；

4.根據(jù)權利要求3所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，每個所述邏輯單元配置一套所述邊緣服務器a、所述邊緣服務器b、所述第一中心交換機a和所述第一中心交換機b。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊層包括第二中心交換機a、第二中心交換機b、第二信息網(wǎng)交換機a、第二信息網(wǎng)交換機b、第二控制網(wǎng)交換機a和第二控制網(wǎng)交換機b；

6.根據(jù)權利要求5所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述信息雙網(wǎng)用于上傳數(shù)據(jù)，所述間隔層的數(shù)據(jù)通過所述信息雙網(wǎng)上傳到所述站控層的所述前置服務器；

7.根據(jù)權利要求6所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述站控層包括ems交換機a和ems交換機b；

8.根據(jù)權利要求7所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二中心交換機a接入所述ems交換機a；所述第二中心交換機b接入所述ems交換機b；

9.根據(jù)權利要求1所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括應用層，所述應用層用于實時數(shù)據(jù)訂閱、歷史數(shù)據(jù)查詢、控制指令下發(fā)、通訊報文查看、數(shù)據(jù)庫參數(shù)維護和配置文件同步。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種吉瓦時級ems儲能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述應用層還配置有訂閱發(fā)布模塊，所述訂閱發(fā)布模塊用于進行子系統(tǒng)前置機數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)報文數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)告警信息傳輸、子系統(tǒng)scada實施數(shù)據(jù)傳輸、子系統(tǒng)組態(tài)圖展示和子系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)查詢。

技術總結
一種吉瓦時級EMS儲能監(jiān)控系統(tǒng)，設有間隔層、邊緣層、通訊層和站控層；間隔層按照設定的分區(qū)規(guī)則劃分為若干邏輯單元，邏輯單元包括若干儲能單元，每個儲能單元包括若干信息網(wǎng)交換機，儲能單元中的設備均接入信息網(wǎng)交換機；邊緣層包括邊緣服務器和匯聚交換機；邊緣層對儲能單元進行分布式數(shù)據(jù)采集和存儲；通訊層用于站控層與邊緣層之間通信，及用于站控層和間隔層之間通信；通訊層包括中心雙網(wǎng)、信息雙網(wǎng)和控制雙網(wǎng)；站控層包括協(xié)調控制器、前置服務器、EMS服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、AGC/AVC服務器和工作站。本發(fā)明提高EMS儲能系統(tǒng)的通訊能力；提高數(shù)據(jù)處理、傳輸、存儲能力；提高網(wǎng)絡寬帶能力，滿足GWh級儲能項目需求。

技術研發(fā)人員：郭慶寶,郭士軍,楊清浩,欒偉,王興啟,曹素薇,方文瑜
受保護的技術使用者：煙臺開發(fā)區(qū)德聯(lián)軟件有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10