《儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術(shù)要求》

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團體標準

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儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術(shù)要求

functionalandtechnicalrequirementsofenergystorageoperationcontrolsystem

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

XXXXXXX發(fā)布

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儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術(shù)要求

1范圍

本標準規(guī)定了儲能電站運行控制系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務(wù)架構(gòu)，并對系統(tǒng)功能、系統(tǒng)安全提出了功能和技

術(shù)上的要求。

本標準適用于儲能電站的生產(chǎn)運行數(shù)字化系統(tǒng)的建設(shè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對本標準的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T8567計算機軟件文檔編制規(guī)范

GB/T11457信息技術(shù)軟件工程術(shù)語

GB/T14079軟件維護指南

T/CES079電化學(xué)儲能系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)設(shè)計規(guī)范

GB/T36549電化學(xué)儲能電站運行指標及評價

T/CEC174分布式儲能系統(tǒng)遠程集中監(jiān)控技術(shù)規(guī)范

NB/T42090電化學(xué)儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Q/GDW1884儲能電池組及管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Q/GDW12052電化學(xué)儲能電站調(diào)度運行信息技術(shù)規(guī)范

T/CES097電化學(xué)儲能電站運行數(shù)據(jù)信息技術(shù)規(guī)范

DL/T1989電化學(xué)儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)通信協(xié)議

Q/GDW697儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范

GB51048電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范

NB/T33016電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)程

GB/T33602電力系統(tǒng)通用服務(wù)協(xié)議

GB/T40090儲能電站運行維護規(guī)程

GB/T41235能源互聯(lián)網(wǎng)與儲能系統(tǒng)互動規(guī)范

GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求

GB/T20270信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)安全技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1儲能電站energystoragestation(ESS)

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通過電化學(xué)電池或電磁能量存儲介質(zhì)進行可循環(huán)電能存儲、轉(zhuǎn)換及釋放的設(shè)備系統(tǒng)。儲能電站可

以對電力進行存儲,在需要的時候釋放,能夠有效解決電力在時間和空間上的不平衡。

3.2儲能變流器powerconversionsystem（PCS）

儲能變流器可控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交

流負荷供電。PCS由DC/AC雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS控制器通過通訊接收后臺控制指令，

根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)

節(jié)。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保

電池運行安全。

3.3電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem（BMS）

電池管理系統(tǒng),負責(zé)對儲能電池組進行電壓、溫度、電流、容量等信息的采集、實時狀態(tài)監(jiān)測和故

障分析，同時與PCS、監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)機通信，實現(xiàn)對電池進行優(yōu)化的充放電管理控制。

3.4能量管理系統(tǒng)energymanagesystem（EMS）

能量管理系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)（含硬、軟件）總稱。包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（supervisory

controlanddataacquisition，SCADA）、自動發(fā)電控制(automaticgenerationcontrol，AGC）與計劃、網(wǎng)絡(luò)

應(yīng)用分析等功能。

3.5儲能單元energystorageunit

由電池、與其相連的功率變換系統(tǒng)以及電池管理系統(tǒng)組成的，能獨立進行電能存儲、釋放的最小

儲能系統(tǒng)。

3.6電池簇batterycluster

由電路相連的若干個電池模塊和電路設(shè)備組成，由不同應(yīng)用場合和電池模塊連接方式?jīng)Q定。

3.7電池單體cell

由電極和電解質(zhì)組成，構(gòu)成蓄電池組模塊最小單元，能將所獲得的電能以化學(xué)能的形式貯存并將

化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能的一種電化學(xué)裝置。

4建設(shè)原則

儲能運行控制系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，具有可擴展性、易升級、易維護的應(yīng)用要求。

儲能運行控制系統(tǒng)應(yīng)滿足系統(tǒng)實時性、可靠性要求。

儲能運行控制系統(tǒng)應(yīng)具備對儲能電站設(shè)備監(jiān)視、控制以及與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的能力。

儲能運行控制系統(tǒng)接入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)時，應(yīng)滿足電力二次安全防護要求。

在滿足系統(tǒng)運行需求的前提下，應(yīng)簡化系統(tǒng)的硬件配置。

5總體架構(gòu)

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5.1總體架構(gòu)

上調(diào)集控中心上級電力數(shù)據(jù)中心

調(diào)控指令電力數(shù)據(jù)

儲能運行控制系統(tǒng)

PC大屏APP

實時監(jiān)控電站指標分析設(shè)備管理設(shè)備缺陷策略管控輔助服務(wù)

運運運市

行行維場

監(jiān)分設(shè)備指標分析管值班管理交需求響應(yīng)容量租賃

控析理易

告警電池性能分析檢修管理知識庫管理現(xiàn)貨交易效果評價

數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)展示

數(shù)據(jù)上送指令下發(fā)

電池組電池單體電池簇隔離開關(guān)儲能PCS儲能BMS空調(diào)/風(fēng)機系統(tǒng)消防系統(tǒng)

儲能運行控制系統(tǒng)接入現(xiàn)場各儲能模塊運行數(shù)據(jù)及輔助決策數(shù)據(jù)，與省調(diào)集控中心和省級電力數(shù)

據(jù)中心進行信息交互，包括數(shù)據(jù)上和調(diào)度指令等。

儲能運行控制系統(tǒng)需實現(xiàn)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用功能，至少包括監(jiān)控告警類應(yīng)用、分析報表類應(yīng)用及運維

管理類應(yīng)用。

5.2系統(tǒng)架構(gòu)

應(yīng)用層運行監(jiān)控運行分析運維管理統(tǒng)計報表市場交易

儲能運行控制系統(tǒng)

運報行表監(jiān)服控務(wù)圖表服務(wù)認證服務(wù)權(quán)限管理交易服務(wù)

服務(wù)層

查詢服務(wù)警示服務(wù)分析服務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)管控服務(wù)

傳輸層物聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)

電池組電池單體電池簇隔離開關(guān)儲能儲能空調(diào)風(fēng)機系統(tǒng)消防系統(tǒng)

感知層PCSBMS/

儲能運行控制系統(tǒng)自下而上分為感知層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層。

感知層實現(xiàn)對從儲能整站到電池單體的各類設(shè)備及輔助系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集。

傳輸層通過物聯(lián)網(wǎng)及本地局域網(wǎng)的接入，將感知層采集的實時數(shù)據(jù)傳輸至儲能運行控制系統(tǒng)平臺。

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服務(wù)層為系統(tǒng)的查詢、報表、認證及交易等各類基礎(chǔ)業(yè)務(wù)功能。

應(yīng)用層主要為運行控制、運行分析、運維管理、統(tǒng)計報表及市場交易等應(yīng)用。

6系統(tǒng)功能

6.1數(shù)據(jù)采集與處理

6.1.1數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)應(yīng)實時采集整站、BMS、PCS、消防系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等設(shè)備的狀態(tài)及運行信息。

系統(tǒng)應(yīng)采集PCS、BMS、電池組、電池簇、電池單體各級設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)應(yīng)能采集環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供暖通風(fēng)與空調(diào)等輔助系統(tǒng)的實施運行數(shù)據(jù)。

6.1.2數(shù)據(jù)處理

（1）系統(tǒng)應(yīng)支持對采集數(shù)據(jù)信息進行計算、統(tǒng)計功能。

（2）系統(tǒng)應(yīng)支持對采集數(shù)據(jù)進行合理性檢查及越限告警功能。

（3）系統(tǒng)應(yīng)具備對采集數(shù)據(jù)信息進行存儲功能，支持對采集的各類原始數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)進行分類

存儲和管理。

（4）系統(tǒng)應(yīng)具備對數(shù)據(jù)信息基本判斷，具備數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)中斷報警功能。

6.2運行監(jiān)控

6.2.1實時監(jiān)控

系統(tǒng)應(yīng)具備對儲能系統(tǒng)內(nèi)各種設(shè)備進行監(jiān)視和控制的能力,以及接受遠方調(diào)度的能力，且應(yīng)符合電

力系統(tǒng)二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定。

系統(tǒng)應(yīng)支持從整站到電池單體逐層對整站、PCS、BMS、電池簇、電池包、電池單體的實時運行數(shù)

據(jù)及狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，包括但不限于有功、無功、電流、電壓、充電量、放電量、溫度、濕度

等測點參數(shù)。

系統(tǒng)應(yīng)支持對消防設(shè)備、輔控設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測的功能。

系統(tǒng)應(yīng)支持按照拓撲結(jié)構(gòu)形式監(jiān)測母線、進線柜、斷路器、PCS、電池組等關(guān)鍵設(shè)備的運行參數(shù)及

運行狀態(tài)。

系統(tǒng)應(yīng)具備對儲能系統(tǒng)并網(wǎng)點、各單元儲能系統(tǒng)連接點處開關(guān)以及對儲能變流器的工作狀態(tài)進行

控制的功能,支持選擇控制和直接控制兩種模式。

系統(tǒng)應(yīng)具備有功功率控制、無功功率調(diào)節(jié)以及功率因數(shù)調(diào)節(jié)能力。

系統(tǒng)應(yīng)具備啟停和并離網(wǎng)切換功能。

系統(tǒng)宜具備削峰填谷、調(diào)頻、調(diào)壓等能量管理功能。

6.2.2告警

系統(tǒng)應(yīng)能按照對儲能電站影響的嚴重程度，劃分告警等級從嚴重到一般設(shè)置為一級、二級、三級。

6.2.3事件順序記錄

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系統(tǒng)宜提供電站內(nèi)重要設(shè)備的事件順序記錄功能，主要包括但不僅限于：

（1）電池堆、功能變化系統(tǒng)等儲能設(shè)備的狀態(tài)信號；

（2）電氣一次設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)動作信號及其操作機構(gòu)監(jiān)視信號；

（3）電氣二次保護設(shè)備及其他裝置等的動作信號、故障信號。

事件順序記錄的任何信息都不可被修改，但可對多次事件中的某些記錄信息進行選擇、組合，以

利于事后分析。事件順序記錄應(yīng)分類分級上送各級調(diào)度主站。

6.2.4控制與調(diào)節(jié)

系統(tǒng)宜提供電站控制與調(diào)節(jié)功能。宜支持站內(nèi)交流回路斷路器、功率變換系統(tǒng)及其他相關(guān)重要設(shè)

備，包括功率變換系統(tǒng)啟/停、運行/檢修狀態(tài)切換、并網(wǎng)充/放電、離網(wǎng)放電、保護軟壓板投切等控制

操作；宜具有手動控制和自動控制兩種控制方式，遵守操作唯一性原則;控制宜分層分級，按優(yōu)先級由

高到低，可分為間隔層、站控層、調(diào)度管理層的控制原則；控制操作與調(diào)節(jié)宜具有操作權(quán)限檢查、同

一時刻操作的唯一性檢查、位置檢查等安全措施。

系統(tǒng)根據(jù)功能定位宜支持下列應(yīng)用模式但不限于：調(diào)頻、動態(tài)無功調(diào)節(jié)、有功無功同時調(diào)節(jié)、恒

有功功率控制、恒無功功率控制、恒功率因數(shù)控制、調(diào)節(jié)指令接收轉(zhuǎn)發(fā)、削峰填谷、孤網(wǎng)運行、平滑

功率輸出、跟蹤計劃出力等。

6.2.5人機界面與操作

系統(tǒng)宜提供可視化的人機操作界面。能夠按照要求對各種參數(shù)進行設(shè)置，具備按一定權(quán)限對儲能

系統(tǒng)接線型式、設(shè)備參數(shù)、模擬量限值及開關(guān)量狀態(tài)進行編輯、記錄功能。畫面的調(diào)用宜有自動和召

喚兩種方式，自動方式用于事故、故障及過程監(jiān)視等情況，召喚方式為運行人員隨機調(diào)用。宜給不同

職責(zé)的運行管理人員不同的安全等級操作權(quán)限。

6.3運行報表

系統(tǒng)應(yīng)能提供電站生產(chǎn)日報、月報、年報，報表數(shù)據(jù)支持列表形式和圖表形式兩種展示方式，報

表支持按照日期查詢，支持報表結(jié)果導(dǎo)出Word或Excel功能。

6.4運行分析

6.4.1電站指標分析

系統(tǒng)應(yīng)支持對儲能電站電量指標、可靠性指標、能效指標的分析功能，分析結(jié)果通過表格、曲線

圖、柱狀圖進行多樣化展示。

6.4.2設(shè)備指標分析

系統(tǒng)應(yīng)支持對同一周期不同電池單元、同一電池單元不同周期的運行數(shù)據(jù)進行對比分析功能。對

比功能支持自定義選擇設(shè)備、測點、時間周期，通過曲線方式展示對比結(jié)果，并支持對比結(jié)果數(shù)據(jù)的

Excel導(dǎo)出功能。

6.4.3電池性能分析

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系統(tǒng)應(yīng)支持對儲能電池的狀態(tài)預(yù)測、壽命分析、健康度分析功能，便于運維人員及時了解電池性

能變化趨勢。

6.5運維管理

系統(tǒng)應(yīng)提供設(shè)備管理、檢修管理、缺陷管理、值班管理以及知識庫管理功能。

6.5.1設(shè)備管理

設(shè)備管理功能應(yīng)實現(xiàn)對電站設(shè)備的綜合管理，按照層級結(jié)構(gòu)建立結(jié)構(gòu)化設(shè)備臺賬。支持設(shè)備編號

自動生成及批量增加設(shè)備。設(shè)備臺賬主要分為靜態(tài)臺賬和動態(tài)臺賬。

6.5.2設(shè)備缺陷

應(yīng)實現(xiàn)缺陷從發(fā)現(xiàn)、確認、處理、驗收的全過程的閉環(huán)管理。全程跟蹤缺陷處理過程，并可按照

缺陷處理狀態(tài)進行統(tǒng)計。

6.5.3檢修管理

系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)檢修計劃制定及審核、檢修任務(wù)分配、檢修結(jié)果記錄、檢修歷史查詢功能，對檢修工

作形成閉環(huán)管理。

6.5.4值班管理

值班管理應(yīng)實現(xiàn)對日常運維中交接班工作進行管理。系統(tǒng)可對值班記錄進行線上管理，并且實現(xiàn)

在線交班、接班流程。

6.5.5知識庫管理

系統(tǒng)應(yīng)按照故障經(jīng)驗庫、檢修知識庫、操作規(guī)程規(guī)范建立知識庫，為電站運維人員提供技術(shù)支撐。

6.6市場交易

6.6.1策略管控

宜根據(jù)儲能電站實時運行情況，構(gòu)建策略庫和策略選擇集。為儲能電站進行可執(zhí)行策略的配置，

并上傳至系統(tǒng)，根據(jù)調(diào)控目標調(diào)用優(yōu)化算法，生成下發(fā)最優(yōu)執(zhí)行策略，在執(zhí)行過程中分析控制前后的

對比、執(zhí)行完成情況。

策略數(shù)據(jù)包括執(zhí)行編號、執(zhí)行日期、起止時間、策略類型、策略模式、執(zhí)行終端、執(zhí)行范圍等信

息。

6.6.2交易類型

系統(tǒng)宜提供儲能電站參與需求響應(yīng)、現(xiàn)貨交易、輔助服務(wù)、容量租賃等市場交易方式的功能。

（1）需求響應(yīng)

宜根據(jù)儲能電站的運行情況，提供需求響應(yīng)執(zhí)行功能，并在執(zhí)行過程中分析控制前后的用電對比、

計劃任務(wù)管理。

宜將儲能電站可參與需求響應(yīng)的資源進行配置，上傳至系統(tǒng)。

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系統(tǒng)當(dāng)天接受電網(wǎng)需求響應(yīng)邀約后，宜結(jié)合響應(yīng)類型、響應(yīng)時間與負荷基線，根據(jù)調(diào)控目標調(diào)用

優(yōu)化算法，自動生成下發(fā)最優(yōu)需求響應(yīng)執(zhí)行策略，輔助儲能電站完成調(diào)控任務(wù)。

（2）現(xiàn)貨交易

宜通過系統(tǒng)提供的實時電力市場政策、價格信號及價格趨勢，結(jié)合儲能電站用能情況以及參與市

場交易的歷史記錄和復(fù)盤報告，分析出現(xiàn)貨交易的申報時機并制定合理的交易計劃，通過系統(tǒng)獲取交

易日用電負荷預(yù)測曲線及統(tǒng)籌申報的優(yōu)化組合策略。

（3）輔助服務(wù)

宜整合儲能電站調(diào)峰、備用等發(fā)電輔助服務(wù)資源，提供一次調(diào)頻、動態(tài)調(diào)壓、無功補償、動態(tài)增

容等功能，根據(jù)調(diào)度指令，控制儲能變流器快速精準出力，滿足電網(wǎng)考核要求。

宜具備自動發(fā)電控制和自動電壓控制功能，依據(jù)系統(tǒng)下發(fā)的目標值，結(jié)合儲能當(dāng)前出力，計算出

儲能目標出力，并根據(jù)均衡算法進行功率分配。

（4）容量租賃

宜通過簽訂容量租賃協(xié)議的方式，將部分容量租賃給新能源企業(yè)，使新能源項目滿足政策配儲要

求。

6.6.3效果評價

宜建立儲能電站的評