[發明專利]一種基于IEC61850標準的儲能系統與綜合能源體系通信方法

有效

• 申請號: 202011492699.X
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112637311B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 陳國飛;牛星巖
• 申請（專利權）人: 徐州普羅頓氫能儲能產業研究院有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04L67/025;H04L67/30;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

1.一種基于IEC61850標準的儲能系統與綜合能源體系通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對儲能系統中的智能終端IED進行功能分解，輸出功能模型；所述儲能系統位于IEC61850標準中的間隔層，智能終端IED能夠向綜合能源體系下的綜合能源控制中心上報儲能裝置運行工況，所述綜合能源控制中心位于IEC61850標準中的站控層，所述綜合能源控制中心根據運行工況，向智能終端IED下發控制指令，智能終端IED通過儲能變流器對儲能裝置進行控制；

步驟2，根據所述功能模型輸出各功能模型交互信息；

步驟3，根據所述各功能模型交互信息建立智能終端IED的信息模型；

步驟4，根據所述信息模型生成配置描述文件；

步驟5，智能終端IED載入配置描述文件，儲能裝置和綜合能源體系通過智能終端IED進行信息交互；

所述步驟1中輸出的功能模型包括一次設備功能模型和二次設備功能模型，所述二次設備功能模型包括控制功能模型、測試功能模型和保護功能模型；

所述步驟2中各功能模型交互信息包括儲能控制器信息、蓄電池系統信息、直流開關斷路器信息、保護功能信息、測量信息和儲能變流器信息；

所述儲能控制器信息包括儲能系統的類型、電氣特性、手動/自動運行方式、本地/遠程控制方式和監視控制功能信息；

所述蓄電池系統信息包括蓄電池組特性以及蓄電池充電工作特性；

所述直流開關斷路器信息包括直流開關連接直流變換器與蓄電池系統的功率主電路以及斷路器與儲能系統、電網、其他分布式可再生能源DER及負荷之間的連接；

所述保護功能信息包括電網的過壓、欠壓、過頻和欠頻保護信息；

所述測量信息包括直流側電壓電流、交流側電壓電流、溫度測量、熱量測量以及儲能系統統計和歷史數據信息；

所述步驟3包括：

步驟3.1，依據IEC61850-7-420標準，將所述步驟2輸出的各功能模型交互信息中的每個功能抽象為一個邏輯節點LN和邏輯節點LN對應的通信服務；

步驟3.2，依據IEC61850-7-420標準，對所述步驟2輸出的各功能模型交互信息構建邏輯設備LD；所述邏輯設備LD包括儲能控制器邏輯設備、蓄電池系統邏輯設備、直流開關邏輯設備、并網斷路器邏輯設備、并網變壓器邏輯設備、保護功能邏輯設備、測量功能邏輯設備、環境管理邏輯設備、儲能逆變器邏輯設備和電氣連接點ECP邏輯設備；

步驟3.3，將步驟3.1中的邏輯節點LN根據功能劃分到步驟3.2中對應的邏輯設備LD中，

所述儲能控制器邏輯設備中包括邏輯節點DRCT、DRCS、DRCC和FSEQ；

所述蓄電池系統邏輯設備中包括邏輯節點ZBAT和ZBTC；

所述直流開關邏輯設備中包括邏輯節點CSWI、XSWI和XFUS；

所述并網斷路器邏輯設備中包括邏輯節點CSWI和XCBR；

所述并網變壓器邏輯設備中包括邏輯節點YLTC、YPSH和MMXU；

所述保護功能邏輯設備中包括邏輯節點PTUF、PTOF、PTUV和PTOV；

所述測量功能邏輯設備中包括邏輯節點MMTR；

所述環境管理邏輯設備中包括邏輯節點STMP和MHET；

所述儲能逆變器邏輯設備中包括邏輯節點ZRCT和ZINV；

所述ECP邏輯設備中包括邏輯節點DCRP、DOPR、DOPA、DPST、DCCT、DSCC、DSCH、CSWI、XCBR和MMXU；

步驟3.4，建立各邏輯節點的數據模型，所述數據模型包括邏輯節點的數據對象DO以及數據屬性DA；

所述步驟4包括：

步驟4.1，應用儲能裝置制造廠商所提供的智能終端配置工具將所有邏輯節點轉換為符合工程實施規范的智能終端能力描述文件ICD；智能終端能力描述文件ICD采用變電站配置描述語言SCL實現，語義上包含智能終端配置所需要的各類對象，配置好的智能終端能力描述文件ICD主要包含服務器Server、邏輯設備、邏輯節點、數據和數據屬性，其中，服務器Server主要指示SCSM服務映射MMS的功能，站控層綜合能源控制中心通過MMS實現與智能終端的數據交互；

步驟4.2，結合系統規范描述文件SSD，應用系統集成商所提供的系統配置工具形成系統配置描述文件SCD；

步驟4.3，應用智能終端配置工具將系統配置描述文件SCD轉化為IED實例配置描述文件CID，所述IED實例配置描述文件CID記錄儲能系統所有邏輯節點域名和數據信息，并定義需要進行信息交互的DataSet及其RCB觸發方式與通信服務屬性；

所述步驟5包括：

步驟5.1，智能終端IED工作時載入IED實例配置描述文件CID，創建所有狀態輸出信息量、模擬測量信息量、狀態設置量、模擬設置量所對應的數據屬性的內存映射空間，并初始化相關的通信服務，提取其中的狀態信息、測量值以及控制數據對象DO的相關配置；

步驟5.2，智能終端IED啟動ACSI服務，將儲能裝置實際運行工況的采樣值SV定期更新至相應邏輯節點的DataSet對應的狀態信息數據對象DO與測量值數據對象DO，并依據遠程控制模塊RCB觸發方式與通信服務屬性觸發相應報告；所述運行工況包括儲能裝置的各類型測量值與狀態信息；

步驟5.3，智能終端IED采用制造報文規范MMS向能源控制中心傳輸儲能裝置運行工況；

步驟5.3，綜合能源控制中心根據運行工況向智能終端IED下發設定值和控制指令，智能終端IED接收設定值和控制指令，通過DRCC.ModeSet響應并解析獲取控制指令方式并更新對應關聯儲能裝置的設定與控制信息；

所述步驟3.1中邏輯節點的通信服務包括文件傳輸、目錄類服務、定值組控制、采樣值報文、報告、日志和時間同步服務。