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电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议.doc
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为充分发挥电化学储能系统在电网中削峰填谷、平抑可再生能源电源波动、提供紧急功率支撑等作用,规范电化学储能电站监控系统与电池管理系统间的通信,保障电化学储能电站的安全稳定运行,国家能源局组织开展了《电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议》的编制工作。
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NB/T XXXXX—2016
I
目 次
目 次................................................................................I
前 言...............................................................................II
电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议............................................1
1 范围..................................................................................1
2 规范性引用文件........................................................................1
3 术语和定义............................................................................1
4 缩略句................................................................................2
5 总则..................................................................................3
6 网络拓扑结构..........................................................................3
7 物理层................................................................................3
8 数据链路层............................................................................4
9 应用层................................................................................4
附录 A .................................................................................21
(资料性附录).........................................................................21
电化学储能电站电池管理系统设备信息.....................................................21
附录 B .................................................................................23
(规范性附录).........................................................................23
电化学储能电站设备逻辑节点定义.........................................................23
NB/T XXXXX—2016
II
前 言
本标准按照国家能源局 “关于下达2011年第二批能源领域行业标准制(修)订计划的通知”(国能
科技【2011】252号)的要求制定。
为充分发挥电化学储能系统在电网中削峰填谷、平抑可再生能源电源波动、提供紧急功率支撑等作
用,规范电化学储能电站监控系统与电池管理系统间的通信,保障电化学储能电站的安全稳定运行,国
家能源局组织开展了《电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议》的编制工作。
本标准由中国电力企业联合会提出并归口。
本标准的起草单位:南方电网科学研究院有限责任公司、国电南京自动化股份有限公司、南方电网
调峰调频发电公司、北京四方继保自动化股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、广东省电力设
计研究院、XX。
本标准主要起草人:xx。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市西城区白广路二
条1号,100761)。
NB/T XXXXX—2016
1
电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议
1 范围
本标准规定了功率不小于500kW且容量不小于500kWh的电化学储能电站监控系统(以下简称监控系
统)与电池管理系统(以下简称BMS)之间通信的基本原则、接口和报文规范。
本标准适用于电化学储能电站监控系统与电池管理系统之间的通信,其他类型的储能电站可参照本
标准执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 19582.1 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第1部分:Modbus应用协议
GB/T 19582.3 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第3部分:Modbus协议在TCP/IP上的实现指南
DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5-101部分:传输规约 基本远动任务配套标准
DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网
络访问
DL/T 860 变电站通信网络和系统
RFC 894 以太网上的互联网协议
RFC 2200 互联网正式协议标准集,请求注释2200(6,1997)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电池单体 single cell
由电极和电解质组成,构成蓄电池组模块最小单元,能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化
学能转为电能的一种电化学装置。
3.2
电池模块 battery module
由多个电池单体以一定的电气方式连接,且装配有使用所必需的装置(如外壳、端子、接口、标志
及保护装置)的组合,是BMS管理的最小监控单元。
3.3
电池簇 battery cluster
装配有相应的电路设备(监测和保护电路、电气和通讯接口及热管理装置等)且直接连接储能变流
器的多个电池模块以一定的电气连接方式形成的组合。
NB/T XXXXX—2016
2
3.4
电池系统 battery system
单台储能变流器下所有电池簇及其附属设备的集合。
3.5
电池模块管理单元 battery management unit
电池模块管理单元实现对电池模块进行日常管理和监控。
3.6
电池簇管理单元 battery cluster management unit
电池簇管理单元实现对电池簇进行日常管理和监控。
3.7
电池系统管理单元 battery system management unit
电池系统管理单元实现对各电池簇管理单元进行日常管理和监控。
3.8
当地监控系统 local monitoring system
以应用计算机、网络和通信技术为基础,实现对储能站内电池管理系统、功率变换系统、配电二次
设备以及视频及环境监控设备等其他站内设备的信息采集、处理、监视、控制、运行管理等功能的计算
机应用系统。
3.9
电池管理系统 battery management system
电池管理系统是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,对电池进行安全管理、故障报警和应
急保护处理,对电池模块、电池簇和电池系统的运行进行安全和优化控制,保证电池安全、可靠、稳定
运行。
3.10
能量转换系统 power conversion system
能量转换系统实现电池储能系统直流电池与交流电网之间的双向能量传递,通过控制策略实现对电
池系统的充放电管理、对网侧负荷功率的跟踪、对电池储能系统充放电功率的控制、对正常及孤岛运行
方式下网侧电压的控制等。
3.11
电化学储能电站 electrochemical energy storage station
电化学储能电站是指以电化学电池为能量载体,通过能量转换系统进行充放电,并可与电力系统实
现多种形式的有功和无功能量交换的储能电站。
3.12
电池荷电状态 state of charge
电池荷电状态用来反映电池的剩余容量状况,为电池剩余容量占电池容量的比值。
NB/T XXXXX—2016
3
3.13
电池健康状态 state of health
电池健康状态是在标准条件下电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对
应的标称容量的比值。
4 缩略句
下列缩略语适用于本文件:
BMS Battery Management System 电池管理系统
TCP Transmission Control Protocol 传输控制协议
IP Internet Protocol 网际互联协议
BMU Battery Management Unit 电池模块管理单元
BCMU Battery Cluster Management Unit 电池簇管理单元
BSMU Battery System Management Unit 电池系统管理单元
PCS Power Conversion System 能量转换系统
EESS Electrochemical Energy Storage Station 电化学储能电站
ASDU Application Service Data Unit 应用服务数据单元
SOE Sequence Of Events 顺序事件记录
SOC State Of Charge 电池荷电状态
SOH State Of Health 电池健康状态
5 总则
5.1 本标准支持 DL/T 860 系列规范、DL/T634.5104 及 GB/T 19582 系列规范规定的三种通信协议,监控
系统与 BMS 之间的通信应优先选用遵循 DL/T 860 系列规范的通信协议;
5.2 监控系统与 BMS 之间的通信应相互独立,监控系统与任一 BMS 的通信异常不应影响系统中其它通
信链路的数据交互。
5.3 通信协议的信息传输应能实现电化学储能电站监控系统的信号采集、监视、控制及故障管理,保
证系统运行安全可靠;
5.4 BMS 与监控系统的通信应满足:状态信息采集成功率≥99%,测量信息采集成功率≥97%,控制命
令执行成功率≥99%。
5.5 本标准中规定的信息模型或信息点表为最小数据集,可依据 BMS 的功能及应用需求进行扩展;
6 网络拓扑结构
监控系统与BMS之间的通信网络一般由一个监控系统和多个BMS组成,其网络拓扑结构如图1所示。
监控系统可同时与多个BMS通过本标准规定的通讯协议进行通讯,完成信息量的采集和控制命令的发送。
监控系统能同时接入BMS的数量应不少于255个。
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