2024儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術要求

儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術要求II目次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1能站energystoragestation(ESS) 1能流器powerconversionsyste（PCS） 2池理統(tǒng)batterymanagementsystemBM） 2量理統(tǒng)energymanagesystemEMS） 2能元energystorageunit 2池簇batterycluster 2池體cell 2建設原則 2總體架構(gòu) 2總體架構(gòu) 3系統(tǒng)架構(gòu) 3系統(tǒng)功能 4數(shù)據(jù)采集與處理 4運行監(jiān)控 4運行報表 5運行分析 5運維管理 6市場交易 6系統(tǒng)安全 7PAGEPAGE1儲能運行控制系統(tǒng)功能和技術要求范圍本標準規(guī)定了儲能電站運行控制系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務架構(gòu)，并對系統(tǒng)功能、系統(tǒng)安全提出了功能和技術上的要求。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。規(guī)范性引用文件GB/T8567計算機軟件文檔編制規(guī)范GB/T11457信息技術軟件工程術語GB/T14079軟件維護指南T/CES079電化學儲能系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)設計規(guī)范GB/T36549電化學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)控技術規(guī)范NB/T42090電化學儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)范Q/GDW1884儲能電池組及管理系統(tǒng)技術規(guī)范Q/GDW12052電化學儲能電站調(diào)度運行信息技術規(guī)范T/CES097電化學儲能電站運行數(shù)據(jù)信息技術規(guī)范DL/T1989電化學儲能電站監(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電化學儲能電站設計規(guī)范NB/T33016電化學儲能系統(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信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護基本要求GB/T20270信息安全技術網(wǎng)絡基礎安全技術要求術語和定義下列術語和定義適用于本文件。energystoragestation(ESS)通過電化學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。powerconversionsyste（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)PCS控制器通過CAN接口與BMSbatterymanagementsystemBM）電池管理系統(tǒng),負責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。energymanagesystemEM）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（supervisorycontrolanddataacquisition，SCADA）、自動發(fā)電控制(automaticgenerationcontrol，AGC）與計劃、網(wǎng)絡應用分析等功能。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)。電池簇batterycluster由電路相連的若干個電池模塊和電路設備組成，由不同應用場合和電池模塊連接方式?jīng)Q定。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能的形式貯存并將化學能轉(zhuǎn)為電能的一種電化學裝置。建設原則儲能運行控制系統(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu)，具有可擴展性、易升級、易維護的應用要求。儲能運行控制系統(tǒng)應滿足系統(tǒng)實時性、可靠性要求。儲能運行控制系統(tǒng)應具備對儲能電站設備監(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，應簡化系統(tǒng)的硬件配置?？傮w架構(gòu)總體架構(gòu)調(diào)控指令調(diào)控指令電力數(shù)據(jù)儲能運行控制系統(tǒng)運行分析運維管理市場交易數(shù)據(jù)上送指令下發(fā)APP大屏PC運行監(jiān)控效果評價容量租賃現(xiàn)貨交易需求響應檢修管理值班管理電池性能分析設備指標分析消防系統(tǒng)空調(diào)/風機系統(tǒng)儲能BMS儲能PCS隔離開關電池簇電池單體電池組數(shù)據(jù)展示數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采集知識庫管理告警輔助服務策略管控設備缺陷設備管理電站指標分析實時監(jiān)控上級電力數(shù)據(jù)中心上調(diào)集控中心儲能運行控制系統(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)務應用功能，至少包括監(jiān)控告警類應用、分析報表類應用及運維管理類應用。報表服務圖表服務認證服務權限管理交易服務查詢服務警示服務分析服務數(shù)據(jù)服務管控服務應用層報表服務圖表服務認證服務權限管理交易服務查詢服務警示服務分析服務數(shù)據(jù)服務管控服務應用層服務層傳輸層感知層消防系統(tǒng)空調(diào)/風機系統(tǒng)儲能BMS儲能PCS隔離開關電池簇電池單體電池組局域網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)儲能運行控制系統(tǒng)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)自下而上分為感知層、傳輸層、服務層和應用層。感知層實現(xiàn)對從儲能整站到電池單體的各類設備及輔助系統(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。服務層為系統(tǒng)的查詢、報表、認證及交易等各類基礎業(yè)務功能。應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用。系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應實時采集整站、BMS、PCS、消防系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等設備的狀態(tài)及運行信息。系統(tǒng)應采集PCS、BMS、電池組、電池簇、電池單體各級設備的實時運行數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應能采集環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供暖通風與空調(diào)等輔助系統(tǒng)的實施運行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應支持對采集數(shù)據(jù)信息進行計算、統(tǒng)計功能。系統(tǒng)應支持對采集數(shù)據(jù)進行合理性檢查及越限告警功能。系統(tǒng)應具備對數(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。運行監(jiān)控實時監(jiān)控系統(tǒng)應具備對儲能系統(tǒng)內(nèi)各種設備進行監(jiān)視和控制的能力,以及接受遠方調(diào)度的能力，且應符合電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定。PCSBMS系統(tǒng)應支持對消防設備、輔控設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測的功能。PCS系統(tǒng)應具備對儲能系統(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。告警系統(tǒng)應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置為一級、二級、三級。事件順序記錄系統(tǒng)宜提供電站內(nèi)重要設備的事件順序記錄功能，主要包括但不僅限于：電池堆、功能變化系統(tǒng)等儲能設備的狀態(tài)信號；電氣一次設備斷路器、隔離開關動作信號及其操作機構(gòu)監(jiān)視信號；電氣二次保護設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。事件順序記錄應分類分級上送各級調(diào)度主站?？刂婆c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)及其他相關重要設備，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。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)進行設置，具備按一定權限對儲能系統(tǒng)接線型式、設備參數(shù)、模擬量限值及開關量狀態(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。宜給不同職責的運行管理人員不同的安全等級操作權限。運行報表系統(tǒng)應能提供電站生產(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)果導出Word或Excel功能。運行分析電站指標分析系統(tǒng)應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。設備指標分析系統(tǒng)應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導出功能。電池性能分析系統(tǒng)應支持對儲能電池的狀態(tài)預測、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。運維管理系統(tǒng)應提供設備管理、檢修管理、缺陷管理、值班管理以及知識庫管理功能。設備管理設備管理功能應實現(xiàn)對電站設備的綜合管理，按照層級結(jié)構(gòu)建立結(jié)構(gòu)化設備臺賬。支持設備編號自動生成及批量增加設備。設備臺賬主要分為靜態(tài)臺賬和動態(tài)臺賬。設備缺陷應實現(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。檢修管理系統(tǒng)應實現(xiàn)檢修計劃制定及審核、檢修任務分配、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。值班管理值班管理應實現(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。知識庫管理系統(tǒng)應按照故障經(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支撐。市場交易策略管控宜根據(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。交易類型系統(tǒng)宜提供儲能電站參與需求響應、現(xiàn)貨交易、輔助服務、容量租賃等市場交易方式的功能。需求響應宜將儲能電站可參與需求響應的資源進行配置，上傳至系統(tǒng)。系統(tǒng)當天接受電網(wǎng)需求響應邀約后，宜結(jié)合響應類型、響應時間與負荷基線，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)需求響應執(zhí)行策略，輔助儲能電站完成調(diào)控任務。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測曲線及統(tǒng)籌申報的優(yōu)化組合策略。輔助服務宜整合儲能電站調(diào)峰、備用等發(fā)電輔助服務資源，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。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。效果評價宜建立儲能電站的評價指標及評價體系，對儲能電站進行多維度評價，對不同電站的評價結(jié)果對比，并分析統(tǒng)計總體電站的評分情況。指標庫維護維護儲能電站相關的評價指標，包括指標名稱、評價標準、數(shù)據(jù)源、計算方式、計算服務、計算周期等信息，用于建立電站的評價體系。評價體系維護維護儲能電站的評價體系，并創(chuàng)建體系與電站指標的關聯(lián)關系，通過對電站指標的得分及權重維