一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，包括能量管理控制器和多个储能变流管理设备；能量管理控制器包括能量管理主机和能量管理备机，两者分别通过第一数据链路和第二数据链路连接多个储能变流管理设备，下发即时功率调度指令；能量管理控制器还与多个储能变流管理设备通过第三链路连接，收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量信息。本发明专利技术使用能量管理设备自主采集关键信息缩短即时功率调度指令生成时间，通过采用即时功率调度指令的专用通信网络经能量管理单元下发到每台PCS，专用通信网络采用光纤介质进行点对点通信，大大缩短功率指令下发的时间，从而达到加快整站功率指令响应的目的。

A Communication System for Fast Power Dispatch in Large Scale Energy Storage Power Stations

【技术实现步骤摘要】
一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统
本专利技术涉及电站控制
，尤其涉及一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统。
技术介绍
大规模储能电站由多个、多类型储能系统构成，设备繁多，结构复杂。PCS（储能变流器）采用电力电子器件完成功率变换，具有响应速度快的特点，因此常利用PCS这一特点用于辅助调频实现在电网侧的应用。通常情况下对PCS的功率调度是由EMS通过以太网通讯方式向每台PCS下发功率调度指令实现，但大规模的储能电站通常由几十台甚至上百台的PCS组成，EMS单独向每台PCS发送指令会因通讯时间过长而导致整站的功率调度响应时间不能满足要求而无法体现储能电站快速响应的特点。因此需要一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，实现大规模储能电站功率快速、准确调度，确保整个电站经济、安全、可靠运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统。一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，包括能量管理控制器和多个储能变流管理设备；能量管理控制器包括能量管理主机和能量管理备机，两者分别通过第一数据链路和第二数据链路连接多个储能变流管理设备，下发即时功率调度指令；能量管理控制器还与多个储能变流管理设备通过第三链路连接，收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量信息。进一步的，所述能量管理控制器提供模拟采集通道和硬接点采集通道，采集入网电流变化、电网频率变化和入网开关动作信号，用于自主生成即时功率调度指令。进一步的，还包括交换机，上位EMS系统通过第三链路经交换机与多个储能变流管理设备通信，下发低速功率调度指令。进一步的，所述储能变流管理设备包括一个能量管理单元和多个与之相连的PCS，能量管理单元接收并分发功率调度指令到每台PCS，PCS根据功率调度指令进行输送功率或吸收功率。进一步的，所述第三数据链路采用光纤以太网通信进行低实时性数据交互。进一步的，所述第一数据链路和第二数据链路采用光纤点对点通信进行高实时性数据交互。进一步的，所述能量管理控制器通过第一数据链路和第二数据链路与多个储能管理单元采用环形拓扑结构连接。进一步的，所述交换机为以太网交换机。本专利技术的有益效果：使用能量管理设备自主采集关键信息缩短即时功率调度指令生成时间，通过采用即时功率调度指令的专用通信网络经能量管理单元下发到每台PCS，专用通信网络采用光纤介质进行点对点通信，该网络可在10us以内完成一个功率指令的下发，大大缩短功率指令下发的时间，从而达到加快整站功率指令响应的目的。附图说明图1是一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。本实施例中，一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，包括能量管理控制器、储能变流管理设备、以太网交换机、第一数据链路、第二数据链路和第三数据链路。储能变流管理设备包括一个能量管理单元和多个与之相连的PCS，能量管理单元接收并分发功率调度指令到每台PCS，PCS通过输送功率或吸收功率实现电网的功率调度。能量管理控制器包括能量管理主机和能量管理备机，能量管理主机通过第一数据链路和能量管理单元进行高实时性的数据交互，能量管理备机通过第二数据链路和能量管理单元进行高实时性的数据交互，能量管理主机、备机与EMS（能量管理系统）和能量管理单元经过以太网交换机通过第三数据链路进行低实时性的数据交互。第一、二数据链路采用光纤进行点对点传输并形成环网，是即时功率调度指令的专用通讯网络，用于能量管理控制器下发即时调度指令；第三数据链路采用光纤以太网通讯网络，是低速功率调度指令的通道，用于EMS系统下发低速调度指令。能量管理主机和备机单独提供独立的模拟采集通道和硬接点采集通道，自主快速地采集入网电流变化、电网频率变化和入网开关动作信号等关键信息生成即时功率调度指令，通过第一、二数据链路向能量管理单元下发即时功率调度指令；能量管理单元在接收到该功率调度指令之后再将其分发到每台PCS（储能变流器）；PCS接收到指令后向电网输送功率或者吸收功率从而完成功率调度的响应。本实施例中，能量管理主、备机通过模拟采集通道和硬接点采集通道分别采集入网电流变化、电网频率变化和入网开关动作信号等关键信息，通过这些信息生成即时功率调度指令。能量管理主、备机分别通过第一、二数据链路将功率调度指令快速下发到能量管理单元，第一、二数据链路采用光纤点对点通信并形成环网。能量管理单元在接收到功率调度指令后分发到每台PCS，调度PCS出力完成功率指令的响应，同时收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量等信息。能量管理主、备机通过第三数据链路接收EMS的功率调度指令，并通过该数据链路向能量管理单元分发低速功率调度指令，也通过该数据链路向能量管理单元收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量等信息，并上传到EMS。能量管理主、备机两套设备分两条高实时性数据线路同时和能量管理单元进行功率调度指令的下发，保证重要数据传递的实时性，双冗余的通信拓扑同时提升系统的可靠性，另采用一条光纤以太网通信线路进行低实时性数据的交互，保证采集数据的完整性。本专利技术使用能量管理设备自主采集关键信息缩短即时功率调度指令生成时间，通过采用即时功率调度指令的专用通信网络经能量管理单元下发到每台PCS，专用通信网络采用光纤介质进行点对点通信，该网络可在10us以内完成一个功率指令的下发，大大缩短功率指令下发的时间，从而达到加快整站功率指令响应的目的。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，其特征在于，包括能量管理控制器和多个储能变流管理设备；能量管理控制器包括能量管理主机和能量管理备机，两者分别通过第一数据链路和第二数据链路连接多个储能变流管理设备，下发即时功率调度指令；能量管理控制器还与多个储能变流管理设备通过第三链路连接，收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量信息。

【技术特征摘要】
1.一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，其特征在于，包括能量管理控制器和多个储能变流管理设备；能量管理控制器包括能量管理主机和能量管理备机，两者分别通过第一数据链路和第二数据链路连接多个储能变流管理设备，下发即时功率调度指令；能量管理控制器还与多个储能变流管理设备通过第三链路连接，收集每台PCS的模拟数据量和数字状态量信息。2.根据权利要求1所述的一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，其特征在于，所述能量管理控制器提供模拟采集通道和硬接点采集通道，采集入网电流变化、电网频率变化和入网开关动作信号，用于自主生成即时功率调度指令。3.根据权利要求1所述的一种应用于大规模储能电站实现快速功率调度的通信系统，其特征在于，还包括交换机，上位EMS系统通过第三链路经交换机与多个储能变流管理设备通信，下发低速功率调度指令。4.根据权利要求1所述的一种应用于大规模储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自学，谢茂军，王欢，马警，杨志勇，
申请(专利权)人：四川科陆新能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51