CN117277554A - 一种适用于储能一体机的能量管理***和方法 - Google Patents

一种适用于储能一体机的能量管理***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电网安全稳定运行技术领域，涉及一种适用于储能一体机的能量管理***和方法，包括：模型配置文件生成模块；设备模型定义模块；设备注册模块；数据采集模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备进行数据采集；云端交互模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件实现储能一体机中各设备与物联网云平台的数据交互；能量管理模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理。本发明的技术方案在进行储能***的管理时，***内设备通讯协议及通信点表变动后，不用修改储能一体机集控装置程序，只需要修改配置文件即可，进一步提升了项目应用及工程调试效率。

Description

一种适用于储能一体机的能量管理***和方法
技术领域
本发明涉及一种适用于储能一体机的能量管理***和方法，属于电网安全稳定运行技术领域。
背景技术
近年来工商业用电环境也发生着深刻变化，峰谷电价价差拉大的省份越来越多，投资工商业储能收益逐渐趋好；电池级碳酸锂价格持续下跌，工商业储能的成本进一步降低；部分省份发布的限电政策增强了工商业储能的应用场景；光伏装机持续增长，而其不能被及时消纳会导致台区高电压；配电侧负荷激增造成台区重载时间长，基于以上原因，工商业储能市场将会迎来大规模增长。
工商业储能设备分布范围广，单一地点设备规模小，传统的储能设备管理***和方法需要耗费大量人力成本进行储能设备运维，且无法实时掌握设备运行情况，这给工商业储能的快速发展造成障碍。
专利号为CN113644745A，名称为一种基于云管边端的储能电站智能运维分析***的发明基于云管边端的储能电站智能运维分析***，解决了传统运维方式通信负担重、运维周期长、效率低，人工成本高的问题，但是该技术方案使用场景是电源侧集中式储能电站，应用该技术方案进行用户侧储能一体机***的管理时，一体机***内各设备通信协议或通信点表变动后，需要修改一体机集控程序，导致工程应用及现场调试效率仍然较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于储能一体机的能量管理***和方法，用以解决现有技术进行储能一体机***的管理时，***内设备通信协议或通信点表变动后，需要修改集控程序，导致工程应用及现场调试效率仍然较低。
为实现上述目的，本发明方案提出了一种适用于储能一体机的能量管理***，包括：
模型配置文件生成模块：该模块用于生成储能一体机中各设备的模型配置文件；
设备模型定义模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备的通信信息进行定义；
设备注册模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备进行注册；
数据采集模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备进行数据采集；
云端交互模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件实现储能一体机中各设备与物联网云平台的数据交互；
能量管理模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理。
本发明通过采用设备模型配置文件实现对工商业储能***中设备的注册及通信信息的定义，将PCS、BMS、EMS、冷却***、消防***设备数据进行协同处理，实现了控制一体化，并通过云边协同实现了远程智能监控，提高了储能一体机的运维效率。
且本发明的技术方案在进行储能***的管理时，***内设备通信协议或通信点表变动后，不用修改集控程序，只需要修改配置文件即可，进一步提升了工程应用和现场调试效率。
进一步地，将所述模型配置文件保存至sqlite3数据库。
本发明优选的sqlite3数据库，具有兼容性强、可无任何网络延迟地进行访问、占用的存储空间较小及可靠性强的优势。
进一步地，所述模型配置文件生成模块依据储能一体机内的PCS、BMS、冷却***、消防***的通讯规约生成模型配置文件。
进一步地，所述模型配置文件为字符分隔值文件。
进一步地，所述模型配置文件包括：设备模型文件dev_model_totalInfo.csv、遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv。
进一步地，所述通信信息包括储能一体机内PCS、BMS、冷却***、消防***的接入端口及通信点表。
进一步地，所述设备注册模块依据所述设备模型配置文件读取储能一体机内各设备通信参数和通信配置信息后，依据读取的通信参数和通信配置信息对储能一体机内各设备进行注册。
进一步地，所述设备注册模块依据所述设备模型配置文件中的设备模型文件dev_model_totalInfo.csv读取储能一体机内各设备通信参数和通信配置信息。
进一步地，所述数据采集模块依据所述设备模型配置文件中的遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv和遥信配置文件dev_model_yx.csv获取储能一体机内集控装置的已注册的下游设备的通信点表，并依据通信点表、储能一体机内各设备通信参数与通信配置信息对各设备进行数据采集。
进一步地，所述能量管理***还包括边缘数据处理模块，该模块依据所述设备模型配置文件在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
边缘侧处理模块的配置，可对采集到的数据进行预处理和缓存，降低网络传输负载和云端计算压力。
进一步地，所述边缘数据处理模块依据从所述设备模型配置文件中读取的系数、偏移量在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
本发明的另一方案一种适用于储能一体机的能量管理方法，基于所述的适用于储能一体机的能量管理***，包括以下步骤：
S1:模型配置文件生成模块生成模型配置文件；
S2:建立储能一体机内集控装置与各设备的通讯，包括：
S21：设备模型定义模块对储能一体机内各设备的通信信息进行定义；
S22：设备注册模块对储能一体机内各设备进行注册从而使储能一体机内集控装置与各设备建立通讯；
S3：数据采集和处理，数据采集模块对储能一体机内各设备进行数据采集；
S4：能量管理，包括：
S41：云端交互模块与物联网云平台进行数据交互；
S42：能量管理模块对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理。
进一步地，所述S3还包括，进行所述数据采集后，再利用所述边缘数据处理模块对对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的***内各模块交互示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图2，本发明的一种适用于储能一体机的能量管理***包括：：
模型配置文件生成模块：该模块依据储能一体机中PCS、BMS、冷却***、消防***等设备的通讯规约生成模型配置文件并将其保存至sqlite3数据库，以供后续数据采集、边缘计算、物联网云平台交互等步骤使用，所生成的模型配置文件具体包括：设备模型文件dev_model_totalInfo.csv、遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv，以上文件均为字符分隔值文件(CSV文件)。
设备模型定义模块：该模块依据设备模型配置文件对储能一体机内各设备的通信信息进行定义。所述的通信信息包括***内PCS、BMS、冷却***、消防***等各设备的接入端口及通信点表。
设备注册模块：该模块依据所述设备模型配置文件中的设备模型文件dev_model_totalInfo.csv读取储能一体机内各设备通信参数和通信配置信息(如通讯地址、设备IP、波特率、数据位、停止位、校验方式、数据帧类型、数据帧ID等通信参数及下行通道CAN1口注册为与BMS通信、下行通道串口1注册为与PCS通信、下行通道串口2注册为与消防***通信、下行通道串口3注册为与冷却***通信等通信配置信息)，并依据读取的通信参数和通信配置信息对各设备进行注册。
数据采集模块：该模块依据所述设备模型配置文件中的四遥配置文件(即遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv)获取储能一体机内集控装置的已注册的下游设备的通信点表，并依据通信点表、各设备通信参数与通信配置信息对下游设备进行数据采集。
边缘数据处理模块：该模块依据从所述设备模型配置文件中读取的系数、偏移量等信息在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
云端交互模块：该模块依据所述设备模型配置文件采用MQTT协议与物联网云平台进行数据交互，交互数据包括遥控数据、遥调数据、遥测数据、遥信数据、遥调返回数据，该模块可将所述边缘数据处理模块处理后得到的数据上送至物联网平台，并且可接收物联网平台下发的控制指令。
能量管理模块：该模块依据所述设备模型配置文件及边缘数据处理模块处理后的数据对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理，实现削峰填谷、新能源就地消纳。
实施例2
本发明的一种适用于储能一体机的能量管理***，在实施例1的基础上，也可以不设置边缘数据处理模块，对应地，云端交互模块向物联网云平台上送的数据为采集模块采集到的原始数据。
其他技术特征与实施例1中的技术特征相同。
实施例3
如图1，本发明的一种适用于储能一体机的能量管理方法，包括如下步骤：
S1：生成模型配置文件，模型配置文件生成模块依据储能一体机中PCS、BMS、冷却***、消防***等设备的通讯规约生成模型配置文件并将其保存至sqlite3数据库，以供后续数据采集、边缘计算、物联网云平台交互等步骤使用，所生成的模型配置文件具体包括：设备模型文件dev_model_totalInfo.csv、遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv，以上文件均为字符分隔值文件(CSV文件)。
S2：建立储能一体机内各设备的通讯，包括：
S21：设备模型定义模块依据设备模型配置文件对储能一体机内各设备的通信信息进行定义,所述的通信信息包括***内PCS、BMS、冷却***、消防***等下游设备的接入端口及通信数据信息。
S22：设备注册模块依据所述设备模型配置文件中的设备配置文件
dev_model_totalInfo.csv读取储能一体机内集控装置的下游设备通信参数和通信配置信息(如通讯地址、设备IP、波特率、数据位、停止位、校验方式、数据帧类型、数据帧ID等通信参数及下行通道CAN1口注册为与BMS通信、下行通道串口1注册为与PCS通信、下行通道串口2注册为与消防***通信、下行通道串口3注册为与冷却***通信等通信配置信息)，并依据读取的通信参数和通信配置信息对储能一体机内各设备进行注册，使储能一体机内各设备建立通讯。
S3：数据采集和处理，包括：
S31：数据采集模块依据所述设备模型配置文件中的四遥配置文件(即遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv)获取储能一体机内集控装置的已注册的下游设备的通信点表，并依据通信点表、储能一体机内设备通信参数与通信配置信息对储能一体机内各设备进行数据采集。
S32：边缘数据处理模块依据所述设备模型配置文件中读取的系数、偏移量等信息在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
S4：能量管理，包括：
S41：云端交互模块采用MQTT协议与物联网云平台进行数据交互，交互数据包括遥控数据、遥调数据、遥测数据、遥信数据、遥调返回数据，该模块将所述边缘数据处理模块处理后得到的数据上送至物联网平台，并接收物联网平台下发的控制指令。
S42：能量管理模块依据物联网平台下发的控制指令和所述模型配置文件及边缘数据处理模块处理后的数据对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理，实现削峰填谷、新能源就地消纳。

Claims (13)

1.一种适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，包括：
模型配置文件生成模块：该模块用于生成储能一体机中各设备的模型配置文件；
设备模型定义模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备的通信信息进行定义；
设备注册模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备进行注册；
数据采集模块：该模块依据所述设备模型配置文件对储能一体机中各设备进行数据采集；
云端交互模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件实现储能一体机中各设备与物联网云平台的数据交互；
能量管理模块：该模块用于依据所述设备模型配置文件对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理。
2.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，将所述模型配置文件保存至sqlite3数据库。
3.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述模型配置文件生成模块依据储能一体机内的PCS、BMS、冷却***、消防***设备的通讯规约生成模型配置文件。
4.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述模型配置文件为字符分隔值文件。
5.根据权利要求3所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述模型配置文件包括：设备模型文件dev_model_totalInfo.csv、遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv、遥信配置文件dev_model_yx.csv。
6.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述通信信息包括储能一体机内的PCS、BMS、冷却***、消防***的接入端口及通信点表。
7.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述设备注册模块依据所述设备模型配置文件读取储能一体机内各设备通信参数和通信配置信息后，依据读取的通信参数和通信配置信息对储能一体机内各设备进行注册。
8.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述设备注册模块依据所述设备模型配置文件中的设备模型文件dev_model_totalInfo.csv读取储能一体机内各设备通信参数和通信配置信息。
9.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述数据采集模块依据所述设备模型配置文件中的遥控配置文件dev_model_yk.csv、遥调配置文件dev_model_yt.csv、遥测配置文件dev_model_yc.csv和遥信配置文件dev_model_yx.csv获取储能一体机内集控装置的已注册的下游设备的通信点表，并依据通信点表、储能一体机内各设备通信参数与通信配置信息对各设备进行数据采集。
10.根据权利要求1所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述能量管理***还包括边缘数据处理模块，该模块依据所述设备模型配置文件在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
11.根据权利要求10所述的适用于储能一体机的能量管理***，其特征在于，所述边缘数据处理模块依据从所述设备模型配置文件中读取的系数、偏移量在边缘侧对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
12.一种适用于储能一体机的能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:模型配置文件生成模块生成模型配置文件；
S2:建立储能一体机内集控装置与各设备的通讯，包括：
S21：设备模型定义模块对储能一体机内各设备的通信信息进行定义；
S22：设备注册模块对储能一体机内各设备进行注册从而使储能一体机内集控装置与各设备建立通讯；
S3：数据采集和处理，数据采集模块对储能一体机内各设备进行数据采集；
S4：能量管理，包括：
S41：云端交互模块与物联网云平台进行数据交互；
S42：能量管理模块对储能一体机内的能量***进行一体化能量管理。
13.根据权利要求12所述的适用于储能一体机的能量管理方法，其特征在于，所述S3还包括，进行所述数据采集后，再利用所述边缘数据处理模块对对数据采集模块采集到的数据进行边缘侧处理。
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