CN112564150B - 一种储能电站控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及储能电站技术领域，公开了一种储能电站控制系统，包括生产监控模块、生产控制模块、调度模块和云平台，所述生产监控模块用于监控各储能站点并传输监控数据，所述生产控制模块用于接收并处理各所述生产监控模块的监控数据以及接收所述调度模块和所述云平台的控制命令，所述调度模块用于调度控制各储能电站点的工作，所述生产监控模块与所述生产控制模块通讯连接，所述生产控制模块分别与所述调度模块和所述云平台通讯连接，具备调度模块与云平台进行交互的能力，可利用云平台进行数据存储和分析，提高系统的运行效率，提高各储能电站点的调度响应速度，实现实时监控，降低成本。

Description

一种储能电站控制系统
技术领域
本发明涉及储能电站技术领域，特别是涉及一种储能电站控制系统。
背景技术
储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。随着近几年储能产业快速发展，储能电站在电力系统电源侧、电网侧、负荷侧发挥着日益重要的作用。储能系统主要被包含监控及能量管理系统(EMS)、功率转换系统(PCS)和电池存储系统(BMS)几个部分。其中，储能电站综合管理及控制系统是储能系统的大脑和交互中枢，对上负责和调度的信息交互以及用户的维护操作，对下负责对整个储能系统的充、放电管理和安全监测，是储能系统核心关键技术之一。
发展大规模储能技术，需要突破储能系统监控关键技术。储能监控是整个储能系统的高级控制中枢，负责监控整个储能系统的运行状态，保证储能系统处于最优的工作状态。储能监控是联结电网调度和储能系统的桥梁，起到上传下达的作用：一方面接收电网调度指令，根据当前系统运行情况与外界应用请求制定相应的运行控制策略，针对电站内不同储能电池的充放电特性，采用合理的能量管理优化技术分解电网调度指令至各个储能系统，使储能电池充放电性能得到最大利用，充分发挥储能电站低碳、经济的优势。另一方面，储能监控系统监视整个储能系统的运行状态，分析运行数据，确保储能系统处于良好的工作状态，同时按电网调度要求将储能电站主要实时运行信息上送至电网调度处，以供电网安全经济运行参考用。
目前的储能电站综合管理及控制系统在设计时均是同时实现电网调度指令的接收和下发、监控信息的存储和处理，导致系统运行较慢、响应慢、成本较高，不利于储能电站的实时监控和控制。
中国发明专利CN103812219A(公开日为2014年02月14日)公开了一种多储能电站联合远程监控系统包括，储能电站监控子系统对光伏发电系统的储能电站运行状态进行实时监控，并将储能电站实时运行数据发送至远程监控数据平台；远程监控数据平台对储能电站实时运行数据进行监控和分析；能量管理子系统依据监控数据和分析结果，制定储能电站的控制策略；储能电站监控子系统依据能量管理子系统下发的功率调整指令，对储能电站进行出力调整。该专利的指令下发、数据监控和处理均是在系统内统一实现的，导致系统庞杂、处理速度慢、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效、成本低的储能电站控制系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种储能电站控制系统，包括生产监控模块、生产控制模块、调度模块和云平台，所述生产监控模块用于监控各储能站点并传输监控数据，所述生产控制模块用于接收并处理各所述生产监控模块的监控数据以及接收所述调度模块和所述云平台的控制命令，所述调度模块用于调度控制各储能电站点的工作，所述生产监控模块与所述生产控制模块通讯连接，所述生产控制模块分别与所述调度模块和所述云平台通讯连接；所述生产控制模块包括数据采集和转发子模块、控制子模块和管理子模块，所述控制子模块用于对所述生产监控模块的监控数据进行处理，所述管理子模块用于对所述生产监控模块的监控数据进行存储和转发，所述生产监控模块与所述数据采集和转发子模块通讯连接，所述数据采集和转发子模块分别与所述控制子模块和所述管理子模块通讯连接，所述控制子模块与所述调度模块通讯连接，所述管理子模块与所述云平台通讯连接；所述生产控制模块还包括第一正反向隔离子模块和第二正反向子隔离模块，所述数据采集和转发子模块、所述第一正反向隔离子模块和所述控制子模块依次通讯连接，所述数据采集和转发子模块、所述第二正反向隔离子模块和所述管理子模块依次通讯连接；所述控制子模块包括入侵检测单元和综合审计单元，所述入侵检测单元和所述综合审计单元分别与所述数据采集和转发子模块通讯连接。
作为优选方案，所述生产监控模块包括监控子模块和第一安全加密子模块，所述第一安全加密子模块用于对各所述监控子模块的数据进行加密，所述监控子模块与所述第一安全加密子模块通讯连接，所述第一安全加密子模块与所述生产控制模块通讯连接。
作为优选方案，所述生产控制模块还包括第二安全加密子模块，所述控制子模块、所述第二安全加密子模块和所述调度模块依次通讯连接。
作为优选方案，所述调度模块包括调度处理子模块和第三安全加密子模块，所述调度处理子模块、所述第三安全加密子模块和所述控制子模块依次通讯连接。
作为优选方案，所述云平台包括私有云平台和公有云平台，所述私有云平台和所述公有云平台分别与所述生产控制模块通讯连接。
作为优选方案，还包括DMZ模块，所述生产控制模块、所述DMZ模块和所述公有云平台依次通讯连接。
作为优选方案，所述生产监控模块设置为多个，分别为电池储能站生产监控模块、充电桩生产监控模块和分布式能源生产监控模块，所述电池储能站生产监控模块、所述充电桩生产监控模块和所述分布式能源生产监控模块分别与所述生产控制模块通讯连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过生产控制模块与调度模块和云平台通讯连接，具备调度模块与云平台进行交互的能力，可利用云平台进行数据存储和分析，提高系统的运行效率，提高各储能电站点的调度响应速度，实现实时监控，降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例的储能电站控制系统的结构框图。
图中，100-生产监控模块；110-监控子模块；120-第一安全加密子模块；200-生产控制模块；210-数据采集和转发子模块；220-控制子模块；221-入侵检测单元；222-综合审计单元；230-管理子模块；240-第一正反向隔离子模块；250-第二正反向子隔离模块；260-第二安全加密子模块；300-调度模块；310-调度处理子模块；320-第三安全加密子模块；400-云平台；410-私有云平台；420-公有云平台；500-DMZ模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明优选实施例的一种储能电站控制系统，包括生产监控模块100、生产控制模块200、调度模块300和云平台400，生产监控模块100用于监控各储能站点并传输监控数据，生产控制模块200用于接收并处理各生产监控模块100的监控数据以及接收调度模块300和云平台400的控制命令，调度模块300用于调度控制各储能电站点的工作，生产监控模块100与生产控制模块200通讯连接，生产控制模块200分别与调度模块300和云平台400通讯连接。本实施例通过生产控制模块200与调度模块300和云平台400通讯连接，具备调度模块300与云平台400进行交互的能力，可利用云平台400进行数据存储和分析，提高系统的运行效率，提高各储能电站点的调度响应速度，实现实时监控，降低成本。生产监控模块100监控储能电站点的可充电量、可放电量、可充功率、可放功率、系统频率的实时数据，然后将数据传输到生产控制模块200；生产控制模块200可进行系统概览以及实时展示各生产监控模块100的实时工作情况和实时功率曲线，并且将接收到的调度模块300发出的指令下发至各个生产监控模块100以控制各储能电站点的工作。
进一步地，生产监控模块100包括监控子模块110和第一安全加密子模块120，第一安全加密子模块120用于对各监控子模块110的数据进行加密，监控子模块110与第一安全加密子模块120通讯连接，第一安全加密子模块120与生产控制模块200通讯连接。通过第一安全加密子模块120对传输信息进行加密，可提高数据传输的安全性。
进一步地，生产控制模块200包括数据采集和转发子模块210、控制子模块220和管理子模块230，控制子模块220用于对生产监控模块100的监控数据进行处理，管理子模块230用于对生产监控模块100的监控数据进行存储和转发，生产监控模块100与数据采集和转发子模块210通讯连接，数据采集和转发子模块210分别与控制子模块220和管理子模块230通讯连接，控制子模块220与调度模块300通讯连接，管理子模块230与云平台400通讯连接，可实现将数据分别传输到控制子模块220和管理子模块230，不相互影响，避免数据的丢失。
进一步地，生产控制模块200还包括第一正反向隔离子模块240和第二正反向隔离子模块250，数据采集和转发子模块210、第一正反向隔离子模块240和控制子模块220依次通讯连接，数据采集和转发子模块210、第二正反向隔离子模块250和管理子模块230依次通讯连接。第一正反向隔离子模块240和第二正反向隔离子模块250均用于内外两个处理系统不同时连通，具有基于非对称加密算法数字签名和验证功能，具有单向数据传输、状态检测功能、地址绑定功能、双向地址转换功能、双机热备功能、日志审计功能等，提高数据交互的效率，支持多种协议转换，保证数据交互的安全性，具有较强的可扩展性。
进一步地，控制子模块220包括入侵检测单元221和综合审计单元222，入侵检测单元221和综合审计单元222分别与数据采集和转发子模块210通讯连接。入侵检测单元221支持对SQL注入、木马后门、缓冲区溢出、安全漏洞、拒绝服务、安全扫描、可疑行为、蠕虫病毒、网络数据库攻击、CGI访问、CGI攻击等恶性攻击行为的检测，同时具有应用识别、病毒检测等功能。综合审计单元222支持对不同厂商的安全设备、网络设备、主机、操作系统、数据库系统、用户业务系统的日志、警报等进行收集分析，实现全网综合安全审计。
进一步地，生产控制模块200还包括第二安全加密子模块260，控制子模块220、第二安全加密子模块260和调度模块300依次通讯连接，保证数据传输的安全性，降低数据丢失的危险。
进一步地，调度模块300包括调度处理子模块310和第三安全加密子模块320，调度处理子模块310、第三安全加密子模块320和控制子模块220依次通讯连接，提高安全性，保证指令传达准确。
在本实施例中，云平台400包括私有云平台410和公有云平台420，私有云平台410和公有云平台420分别与生产控制模块200通讯连接，可将重要信息传送至私有云平台410进行存储和处理，将普通信息传送至公有云平台420进行存储和处理，保证数据的安全和私密。在本实施例中，管理子模块230用于数据转发，管理子模块230和私有云平台410之间设置第一防火墙和第二防火墙，管理子模块230和第一防火墙连接，第一防火墙和第二防火墙通过网络连接，第二防火墙与私有云平台410连接。本实施例的生产监控模块100通过专网与数据采集和转发子模块210连接，控制子模块220通过调度数据网与调度模块300连接，管理子模块230通过综合数据网与私有云平台410连接，管理子模块230通过因特网与公有云平台420连接。
另外，本实施例的系统还包括DMZ(demilitarized zone，隔离区)模块500，生产控制模块200、DMZ模块500和公有云平台420依次通讯连接，DMZ模块500可解决安装防火墙后外部网络的访问用户不能访问内部网络服务器的问题，而设立的一个非安全系统与安全系统之间的缓冲区，把单位的FTP服务器、E-Mail服务器等允许外部访问的服务器单独部署在此区域，使整个需要保护的内部网络接在信任区后，不允许任何外部网络的直接访问，实现内外网分离，满足用户的安全需求。
进一步地，本实施例的生产监控模块100设置为多个，分别为电池储能站生产监控模块、充电桩生产监控模块和分布式能源生产监控模块，电池储能站生产监控模块、充电桩生产监控模块和分布式能源生产监控模块分别与生产控制模块200通讯连接，可实时监控电池储能站点、充电桩和分布式能源点的情况。
综上，本发明实施例提供一种储能电站控制系统，其通过生产控制模块200与调度模块300和云平台400通讯连接，具备调度模块300与云平台400进行交互的能力，可利用云平台400进行数据存储和分析，提高系统的运行效率，提高各储能电站点的调度响应速度，实现实时监控，降低成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种储能电站控制系统，其特征在于，包括生产监控模块(100)、生产控制模块(200)、调度模块(300)和云平台(400)，所述生产监控模块(100)用于监控各储能站点并传输监控数据，所述生产控制模块(200)用于接收并处理各所述生产监控模块(100)的监控数据以及接收所述调度模块(300)和所述云平台(400)的控制命令，所述调度模块(300)用于调度控制各储能电站点的工作，所述生产监控模块(100)与所述生产控制模块(200)通讯连接，所述生产控制模块(200)分别与所述调度模块(300)和所述云平台(400)通讯连接；
所述生产控制模块(200)包括数据采集和转发子模块(210)、控制子模块(220)和管理子模块(230)，所述控制子模块(220)用于对所述生产监控模块(100)的监控数据进行处理，所述管理子模块(230)用于对所述生产监控模块(100)的监控数据进行存储和转发，所述生产监控模块(100)与所述数据采集和转发子模块(210)通讯连接，所述数据采集和转发子模块(210)分别与所述控制子模块(220)和所述管理子模块(230)通讯连接，所述控制子模块(220)与所述调度模块(300)通讯连接，所述管理子模块(230)与所述云平台(400)通讯连接；
所述生产控制模块(200)还包括第一正反向隔离子模块(240)和第二正反向隔离子模块(250)，所述数据采集和转发子模块(210)、所述第一正反向隔离子模块(240)和所述控制子模块(220)依次通讯连接，所述数据采集和转发子模块(210)、所述第二正反向隔离子模块(250)和所述管理子模块(230)依次通讯连接；
所述控制子模块(220)包括入侵检测单元(221)和综合审计单元(222)，所述入侵检测单元(221)和所述综合审计单元(222)分别与所述数据采集和转发子模块(210)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的储能电站控制系统，其特征在于，所述生产监控模块(100)包括监控子模块(110)和第一安全加密子模块(120)，所述第一安全加密子模块(120)用于对各所述监控子模块(110)的数据进行加密，所述监控子模块(110)与所述第一安全加密子模块(120)通讯连接，所述第一安全加密子模块(120)与所述生产控制模块(200)通讯连接。
3.根据权利要求1所述的储能电站控制系统，其特征在于，所述生产控制模块(200)还包括第二安全加密子模块(260)，所述控制子模块(220)、所述第二安全加密子模块(260)和所述调度模块(300)依次通讯连接。
4.根据权利要求1所述的储能电站控制系统，其特征在于，所述调度模块(300)包括调度处理子模块(310)和第三安全加密子模块(320)，所述调度处理子模块(310)、所述第三安全加密子模块(320)和所述控制子模块(220)依次通讯连接。
5.根据权利要求1所述的储能电站控制系统，其特征在于，所述云平台(400)包括私有云平台(410)(400)和公有云平台(420)(400)，所述私有云平台(410)(400)和所述公有云平台(420)(400)分别与所述生产控制模块(200)通讯连接。
6.根据权利要求5所述的储能电站控制系统，其特征在于，还包括DMZ模块(500)，所述生产控制模块(200)、所述DMZ模块(500)和所述公有云平台(420)(400)依次通讯连接。
7.根据权利要求1所述的储能电站控制系统，其特征在于，所述生产监控模块(100)设置为多个，分别为电池储能站生产监控模块(100)、充电桩生产监控模块(100)和分布式能源生产监控模块(100)，所述电池储能站生产监控模块(100)、所述充电桩生产监控模块(100)和所述分布式能源生产监控模块(100)分别与所述生产控制模块(200)通讯连接。
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