CN116170383A - 一种储能电站通信组网方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种储能电站通信组网方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116170383A CN202310100855.0A CN202310100855A CN116170383A CN 116170383 A CN116170383 A CN 116170383A CN 202310100855 A CN202310100855 A CN 202310100855A CN 116170383 A CN116170383 A CN 116170383A
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Abstract

本申请属于储能电站通信技术领域，公开了一种储能电站通信组网方法、装置、设备及存储介质。通过按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，进一步划分为第一优先级数据和第二优先级数据；将第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态；当检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障时，将第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。实现提高网络资源利用率，保证数据传输通畅。

Description

一种储能电站通信组网方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及储能电站通信技术领域，尤其涉及一种储能电站通信组网方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
电化学储能电站是采用电化学电池作为储能元件，进行电能存储、转换以及释放的电站，因其具有功率和能量灵活配置、响应速度快，不受地理资源等外部条件的限制，适合大规模应用和批量化生产等优势，使得电化学储能在新能源并网和参与电网辅助服务等方面具有不可替代的地方。近年来，应用于电网中的电化学储能电站的数量和规模在显著增加，不断刷新容量记录，从兆瓦级向百兆瓦级甚至吉瓦级发展。电化学储能电站高效安全的运行有赖于高速可靠的监控系统，一方面需要对电站电池的电压、电流、以及荷电状态(SoC)等信息进行采集并传输至集控中心；另一方面需要响应电网调度的指令，参与电网辅助服务，例如二次调频、自动电压控制、深度调峰、备用、黑启动等。对于百兆瓦级的大规模储能电站，需要采集和监控的数据点可达到十万级别，对于吉瓦级的电站采集数据更大，可达到百万级别。高效、可靠和安全的传输数据，对储能电站的能量管理系统来说至关重要。现有储能电站的能量管理系统可以通过将所有数据在同一网络进行传输，但对于规模较大的储能电站，数据传输量较大可能会引起网络堵塞，造成数据传输不及时甚至传输失败的风险；也可以通过双网冗余配置方式进行数据传输，但在网络正常时候仅利用了其中一个网络的传输能力，在网络出现异常时才切换到另外一个网络进行数据传输，未能充分利用网络带宽资源，网络利用率不高。
发明内容
为此，本申请的实施例提供了一种储能电站通信组网方法，实现了保证数据传输的可靠性，提高了网络资源的利用率，保障了电化学储能电站的能量管理系统的高效安全运行。
第一方面，本申请提供一种储能电站通信组网方法。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种储能电站通信组网方法，所述方法包括：
按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，将若干组所述传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中所述第一优先级数据的数据总量小于所述第二优先级数据的数据总量；
将所述第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；
按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障的步骤为：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将所述实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比；
若所述实时丢包率小于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时丢包率大于或等于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障的步骤为：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将所述实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比；
若所述实时传输时延小于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时传输时延大于或等于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输的步骤包括：
所述第一优先级数据采用IEC61850/GOOSE协议在A通信网络进行数据传输；
所述第二优先级数据采用IEC61850/MMS协议或Modbus TCP协议在A通信网络进行数据传输。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输的步骤还包括：
设定第二优先级数据在A通信网络的目标传输时延T2,获取所述第二优先级数据在A通信网络的实时传输时延TA，判断所述实时传输时延TA是否大于所述目标传输时延T2；
若所述实时传输时延TA大于所述目标传输时延T2，则将所述第二优先级数据切换至B通信网络进行数据传输。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，将所述第二优先级数据切换至B通信网络进行数据传输的步骤后还包括：
设定第一优先级数据在B通信网络的目标传输时延T1，获取第二优先级数据在所述B通信网络的实时传输时延TB，判断所述实时传输时延TB是否大于所述目标传输时延T1；
当所述实时传输时延TB大于所述目标传输时延T1，则将所述第二优先级数据切换至A通信网络进行数据传输。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，获取实时传输时延的方式为：
通过时间同步装置将储能电站的能量管理系统内各设备进行对时，使所述储能电站的能量管理系统内各设备处于统一时间标准下；
数据发送端向数据接收端发送测试数据包，并记录发送所述测试数据包的发送时间；
数据接收端接收到所述测试数据包后，向所述数据发送端反馈确认信息，数据发送端接收到确认信息后，记录所述确认信息的接收时间，基于所述发送时间和所述接收时间计算所述实时传输时延。
第二方面，本申请提供一种储能电站通信组网装置。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种储能电站通信组网装置，所述装置包括：
数据划分模块，用于按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，将若干组所述传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中所述第一优先级数据的数据总量小于所述第二优先级数据的数据总量；
网络配置模块，用于将所述第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；
网络检测模块，用于按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
网络调节模块，用于当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，所述网络检测模块具体用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将所述实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比；
若所述实时丢包率小于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时丢包率大于或等于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为，所述网络检测模块具体还用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将所述实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比；
若所述实时传输时延小于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时传输时延大于或等于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
第三方面，本申请提供一种计算机设备。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一种储能电站通信组网方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质。
本申请是通过以下技术方案得以实现的：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种储能电站通信组网方法的步骤。
综上所述，与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，进一步将若干组传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据；将第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输。将第一优先级数据和第二优先级数据分开在两个独立的通信网络上进行传输，可以防止重要信息的传输受到海量的次重要信息的传输的影响而发生拥堵，保证重要信息的传输可靠性；当在A通信网络进行数据传输的第二优先级数据传输出现故障时，将其动态调整到B通信网络进行传输，充分利用了网络资源，提高网络资源利用率，保证了储能电站的能量管理系统的高效安全运行。
附图说明
图1为本申请一示例性实施例提供的电化学储能电站的能量管理系统网络结构；
图2为本申请一示例性实施例提供的储能电站通信组网方法的流程示意图；
图3为本申请又一示例性实施例提供的储能电站通信组网装置的结构示意图。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
另外，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
电化学储能电站是采用电化学电池作为储能元件，可以进行电能存储、转换以及释放的电站。电化学储能电站的高效运行是需要高速可靠的储能电站的能量管理系统EMS进行支撑的，如图1所示为一种基于双网冗余配置的电化学储能电站的能量管理系统网络结构。电化学储能电站的能量管理系统以计算机网络和通信技术为基础，实现对储能电站内电池管理系统、储能变流器以及环境监控设备等站内设备的信息采集、控制和运行管理等。电化学储能电站的能量管理系统网络结构包括站控层(Station level)设备、间隔层(Bay level)设备和网络设备，其中站控层设备包括时间同步装置、数据服务器、应用服务器、操作员兼工程师站以及远动机，站控层作为储能电站能量管理系统的监控和管理中心，可以为站内监控提供人机交互界面，实现对间隔层设备的控制；时间同步装置，用于提供对时信号，同步储能电站能量管理系统内的相关设备的时钟，以及时间同步方式为脉冲对时同步法、编码对时同步法和网络对时同步法中的一种。数据服务器，用于存储储能电站能量管理系统中各设备的历史数据和实时数据，并提供用户访问数据库的接口。应用服务器，可以接收电池管理系统BMS和储能变流器PCS的数据，并为储能电站控制系统提供优化的控制策略及服务。操作员兼工程师站，用于进行对各设备的实时数据以及报警状态进行显示和查询。远动机，用于储能电站与电网调度中心的通信，接收电网调度中心的调度信息并转发至储能电站，同时获取储能电站中各设备的状态信息通过遥信方式传输给电网调度中心。
间隔层设备包括若干个储能子站，储能子站包括电池管理系统BMS和与其连接的储能变流器PCS，保护测控装置和动环监控等设备；电池管理系统BMS，用于检测电池的状态，并对电池状态进行控制和管理，如电池模块的电压、电流、温度、电池荷电状态以及故障信号等。储能变流器PCS，用于控制电池的充电和放电过程，连接于电池组和电网之间，把电网的电能存入电池组或将电池组能量输出到电网系统中。保护测控装置，用于对各种电气量和非电气量的采集及测量，断路器的控制、保护和数字显示等。动环监控，用于采集电池管理系统所处环境相关的温湿度、空调、消防以及门禁等数据。
网络设备包括两个相互独立的交换机网络，形成双网冗余配置，同时网络设备还需要接口设备和网络安全设备。上述的各个装置和设备都是通过网口或光纤连接到双网冗余配置的交换机网络进行数据传输的，每个装置和设备都具备两个端口，分别连接到交换机A和交换机B中形成双以太网。
在本申请的一个实施例中，提供一种储能电站通信组网方法，如图2所示，主要步骤描述如下：
S10:按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，将若干组传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中第一优先级数据的数据总量小于第二优先级数据的数据总量。
将各个设备和装置在储能电站能量管理系统的双以太网中传输的系统数据和控制信息按照信息重要度的高低和传输时延要求的高低划分为若干组，将所有数据划分为G组，分别为g1组，g2组，g3组，…，gn组，每个小组中包含信息重要度相近以及传输时延要求相近的系统数据和/或控制信息。将上述G组传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，将其中的g1组，g2组…，gi组的数据添加上第一优先级标签，划分为第一优先级数据；将其中的gi+1组，gi+2组，…gn组的数据添加上第二优先级标签，划分为第二优先级数据。
在一些实施例中，将所述双以太网中传输的系统数据和控制信息按照信息重要度的高低和传输时延要求的高低划分为3组，分别为g1组，g2组，g3组，信息重要度最高和传输时延要求最高的为g1组，其次为g2组，g3组的信息重要度最低和传输时延要求最低，传输时延要求高是指该传输数据对应的可接受的目标传输时延小，传输时延要求低指该传输数据对应的可接受的目标传输时延大。对传输数据的分类是由工程师在储能电站能量管理系统设计阶段根据信息重要度和传输时延要求进行划分的，并写入对应的装置或设备的软件中。
其中，信息重要度最高和传输时延要求最高的g1组主要包含储能变流器PCS的控制信息和系统严重故障信息，其中系统严重故障信号包括非正常操作引起的断路器跳闸信号、保护装置动作信号以及影响监控系统正常运行的告警信号，例如出现火灾时，消防系统传输的火灾告警；电池出现电池漏液、电池爆炸、电池短路等严重故障时，电池管理系统BMS传输的三级告警。储能变流器PCS的控制信息是由应用服务器通过交换机网络传输给储能变流器PCS的，用于控制储能变流器PCS的启动、停止和功率；系统重要故障信息是由保护测控装置产生，火灾告警是由动环监控装置所产生，这些数据也需要经过交换机网络在监控系统中进行传输。
g2组主要包括电池常规性能数据、系统中等故障信号，其中电池常规性能数据中包括单体电池的充放电电压、充放电电流、温度、充放电容量，电池组的充放电电压、充放电电流、温度、充放电容量；系统中等故障信号包括各设备状态异常信号、电池二级出现电池鼓包、电压异常、温度异常、容量异常、电池接触不良等中等故障时，电池管理系统BMS传输的二级告警。
g3组主要包括系统提示信号，系统提示信号为反映设备运行状态的信号以及查询故障或设备异常后产生的日志记录，如电池在充放电正常时电池管理系统BMS会产生电池运行正常信号；电池在充放电异常时电池管理系统BMS会产生电池运行异常信号，异常信号会包括电池编号、异常指标等信息。上述g1组、g2组和g3组内的传输数据都是由数据生成端通过交换机网络的A通信网络或B通信网络进行数据传输。
具体的，将g1组内的数据添加上第一优先级标签，划分为第一优先级数据；g2组和g3组的数据添加上第二优先级标签，划分为第二优先级数据。
S20:将第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输。
首先将产生第一优先级数据的各个设备的传输数据输出端口设置为与B交换机的接口连接，通过B通信网络进行数据传输；将产生第二优先级数据的各个设备的传输数据输出端口设置为与A交换机的接口连接，通过A通信网络进行数据传输。
举例进行说明，g1组内的储能变流器PCS的控制信息为第一优先级数据，设置应用服务器发送储能变流器PCS的控制信息的输出端口与B交换机的接口连接，使得储能变流器PCS的控制信息通过B通信网络在储能电站能量管理系统中进行传输；g2组内的电池常规性能数据为第二优先级数据，由电池管理系统BMS产生，设置电池管理系统BMS发送电池常规性能数据的输出端口与A交换机的接口连接，使得单体电池的充放电电压、充放电电流、温度等电池常规性能数据在A通信网络进行数据传输；g3组内的反映电池充放电异常的异常信号为第二优先级数据，设置电池管理系统BMS发送该异常信号的输出端口与A交换机的接口连接，使得该异常信号经过A通信网络传输给应用服务器、操作员兼工程师站或数据服务器。将信息重要度和时延要求高的第一优先级数据和次重要的第二优先级数据设置在两个独立的通信网络上进行传输，可以防止在数据量较大时重要信息的传输受到海量的数据传输的影响而造成拥堵，保证重要信息的传输通畅。
S30:按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
第一优先级数据中所有g1组，g2组…，gi组的数据对应的数据发送端都需在预设时间间隔内检测一次与B通信网络连接状态是否正常。预设时间间隔可以为1s,2s或者3s,具体预设时间间隔的长短可以由工程师按照数据量的大小进行调整。例如，能量管理系统EMS在通过B通信网络传输对储能变流器PCS的控制信息时，能量管理系统EMS会按照预设时间间隔检测其与B通信网络的网络连接状态，判断当前网络连接状态是否正常。
S40:当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
例如，当能量管理系统EMS检测到与B通信网络的网络连接状态为连接正常时，则继续通过B通信网络传输对储能变流器PCS的控制信息；当能量管理系统EMS检测与B通信网络的网络连接状态为连接故障时，则能量管理系统EMS立刻将该控制信息的传输端口切换到与A交换机的接口连接，使该控制信息通过A通信网络进行传输。避免因与B通信网络之间的连接故障，导致重要的控制信息传输故障，进而对整个储能电站的能量管理系统的控制和管理造成影响。
在一些实施例中，第一优先级数据对应的数据发送端检测与B通信网络连接状态的步骤为：获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将统计到的实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比，若实时丢包率小于丢包率阈值时，则证明该第一优先级数据的发送端与B通信网络连接正常，继续通过B通信网络传输第一优先级数据；当实时丢包率大于或等于丢包率阈值时，则证明当前该第一优先级数据的发送端与B通信网络连接发生故障，此时为避免影响该第一优先级数据的传输效率，应将其切换到通过A通信网络进行传输。丢包率是指在数据传输过程中丢失数据包数量占发送数据包数量的比率。通过依据丢包率来判断网络连接状态，一旦实时丢包率超过丢包率阈值，则判断当前网络连接故障，可以保证重要数据在传输过程中数据完整性，同时可以避免因数据包丢失数量过大反复重新发送影响数据传输效率。
在一些实施例中，第一优先级数据对应的数据发送端检测与B通信网络连接状态的步骤还可以基于传输时延，具体的，获取第一优先级数据对应的数据发送端在通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比，若实时传输时延小于传输时延阈值，则判断当前与B通信网络连接状态正常，可以继续通过B通信网络进行数据传输；当实时传输时延大于或等于传输时延阈值时，判断当前与B通信网络连接故障，为避免影响该第一优先级数据的传输速率，将该第一优先级数据切换到通过A通信网络进行传输，保证储能电站控制系统的通信正常。
在一些实施例中，将第一优先级数据切换到通过A通信网络进行数据传输时，此时第一优先级数据和第二优先级数据同时在A通信网络进行传输，第一优先级数据采用IEC61850/GOOSE协议，第二优先级数据采用IEC61850/MMS协议或Modbus TCP协议。IEC61850/GOOSE协议在传输过程中不经过传输层和网络层，直接映射到链路层和物理层，在多网合一情况下优先级更高，传输速率更快，可以保证重要信息的优先传输。
在一些实施例中，在将第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输时，先设定第二优先级数据在A通信网络进行传输时的目标传输时延T2，目标传输时延T2为保证第二优先级数据在A通信网络进行传输时能够满足一定传输速率时对应的传输时延，具体可以由工程师按照历史传输时延数据进行设定，并且统计第二优先级数据在A通信网络的实时传输时延TA，将实时传输时延TA与目标传输时延T2进行对比，若实时传输时延TA大于目标传输时延T2时，说明此时A通信网络上信息传输出现堵塞，将其切换至B通信网络与第一优先级数据进行传输。具体的，具体的，第二优先级数据中每组数据在通过A通信网络进行数据传输时都对应一个目标传输时延，设定gi+1组，gi+2组，…gn组的目标传输时延分别为T2 i+1，T2 i+2，…T2 n，统计第二优先级数据中的gi+1组，gi+2组，…gn组的数据在A通信网络的实时传输时延分别为
Figure BDA0004073126690000091
将上述实时传输时延/>
Figure BDA0004073126690000092
分别其对应的目标传输时延/>
Figure BDA0004073126690000093
Figure BDA0004073126690000101
进行对比。举例进行说明，gi+1组数据在A通信网络的实时传输时延/>
Figure BDA0004073126690000102
大于目标传输时延/>
Figure BDA0004073126690000103
则将gi+1组数据切换到B通信网络进行传输；其余gi+2组，…gn组的数据对应的实时传输时延/>
Figure BDA0004073126690000104
均小于其对应的目标传输时延，则gi+2组，…gn组的数据继续保持在A通信网络进行传输。因在储能电站的能量管理系统中更加重要的第一优先级数据量的数据量少于次重要的第二优先级数据的数据量，因此B通信网络的网络资源利用率低于A通信网络的网络资源利用率，在检测到在A通信网络进行传输的部分第二优先级数据出现堵塞时，将其切换到B通信网络进行传输，可以实现网络资源的高效利用和信息通畅传输，保证储能电站的能量管理系统的高效安全运行。
在一些实施例中，在将第二优先级数据切换到B通信网络进行传输时，还需统计第二优先级数据在B通信网络进行传输时的实时传输时延TB，同时设定第一优先级数据在B通信网络的目标传输时延T1，判断实时传输时延TB是否大于目标传输时延T1，若实时传输时延大于目标传输时延T1，则将第二优先级数据切换至A通信网络进行数据传输。例如，在上述将gi+1组数据切换到B通信网络进行传输后，统计gi+1组数据在B通信网络的实时传输时延为
Figure BDA0004073126690000105
将/>
Figure BDA0004073126690000106
与T1进行对比，得到/>
Figure BDA0004073126690000107
大于T1时，则将gi+1组数据切换回A通信网络进行数据传输。在B通信网络不能同时满足第二优先级数据的数据传输时，将第二优先级数据切换回A通信网络进行数据传输，在数据传输量较大时，优先保证信息重要度较高的第一优先级数据的传输质量，保证储能电站的能量管理系统的安全运行。
在一些实施例中，通过如下方式统计实时传输时延：首先通过站控层的时间同步装置将储能电站的能量管理系统内的各个设备进行对时，使各设备的时间同步到统一时间标准下；数据发送端向数据接收端发送测试数据包，并记录数据发送端发送测试数据包的发送时间t1；在数据接收端收到测试数据包的时刻，向数据发送端反馈确认信息，数据发送端接收到确认信息的时刻，记录该确认信息的接收时间t2，基于发送时间t1和确认时间t2来计算实时传输时延t～。实时传输时延等于数据发送端接收到确认信息的接收时间与发送测试数据包的发送时间的差值的一半：
Figure BDA0004073126690000108
在一个实施例中，提供一种储能电站通信组网装置，如图3所示，该装置包括：
数据划分模块，用于按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，进一步将若干组传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中第一优先级数据的数据总量小于第二优先级数据的数据总量；
网络配置模块，用于将第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；
网络检测模块，用于按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
网络调节模块，用于当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
在一些实施例中，网络检测模块具体用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比；若实时丢包率小于丢包率阈值，则判断数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；若实时丢包率大于或等于丢包率阈值，则判断数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
在一些实施例中，网络检测模块还具体用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比；若实时传输时延小于所述传输时延阈值，则判断数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；若实时传输时延大于或等于传输时延阈值，则判断数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器。
该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述任意一种储能电站通信组网方法。
在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可以在处理器上执行的计算机程序，处理器执行计算机程序以实现上述任意一种储能电站通信组网方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)、DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将本申请所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

Claims (12)

1.一种储能电站通信组网方法，其特征在于，所述方法包括：
按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，将若干组所述传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中所述第一优先级数据的数据总量小于所述第二优先级数据的数据总量；
将所述第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；
按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障的步骤为：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将所述实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比；
若所述实时丢包率小于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时丢包率大于或等于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
3.根据权利要求1所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障的步骤为：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将所述实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比；
若所述实时传输时延小于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时传输时延大于或等于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输的步骤包括：
所述第一优先级数据采用IEC61850/GOOSE协议在A通信网络进行数据传输；
所述第二优先级数据采用IEC61850/MMS协议或Modbus TCP协议在A通信网络进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输的步骤还包括：
设定第二优先级数据在A通信网络的目标传输时延T2,获取所述第二优先级数据在A通信网络的实时传输时延TA，判断所述实时传输时延TA是否大于所述目标传输时延T2；
若所述实时传输时延TA大于所述目标传输时延T2，则将所述第二优先级数据切换至B通信网络进行数据传输。
6.根据权利要求5所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，将所述第二优先级数据切换至B通信网络进行数据传输的步骤后还包括：
设定第一优先级数据在B通信网络的目标传输时延T1，获取第二优先级数据在所述B通信网络的实时传输时延TB，判断所述实时传输时延TB是否大于所述目标传输时延T1；
当所述实时传输时延TB大于所述目标传输时延T1，则将所述第二优先级数据切换至A通信网络进行数据传输。
7.根据权利要求5或6所述的储能电站通信组网方法，其特征在于，获取实时传输时延的方式为：
通过时间同步装置将储能电站的能量管理系统内各设备进行对时，使所述储能电站的能量管理系统内各设备处于统一时间标准下；
数据发送端向数据接收端发送测试数据包，并记录发送所述测试数据包的发送时间；
数据接收端接收到所述测试数据包后，向所述数据发送端反馈确认信息，数据发送端接收到确认信息后，记录所述确认信息的接收时间，基于所述发送时间和所述接收时间计算所述实时传输时延。
8.一种储能电站通信组网装置，其特征在于，所述装置包括：
数据划分模块，用于按照信息重要度和时延要求将需要在储能电站的能量管理系统中传输的系统数据和控制信息划分为若干组传输数据，将若干组所述传输数据划分为第一优先级数据和第二优先级数据，其中所述第一优先级数据的数据总量小于所述第二优先级数据的数据总量；
网络配置模块，用于将所述第一优先级数据设置为通过双网冗余配置的B通信网络进行数据传输，将所述第二优先级数据设置为通过A通信网络进行数据传输；
网络检测模块，用于按照预设时间间隔检测第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态，判断网络连接状态为连接正常或连接故障；
网络调节模块，用于当数据发送端检测到第一优先级数据对应的数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障，则数据发送端将数据输出端口切换到与A交换机的接口连接，将在B通信网络进行数据传输的第一优先级数据切换到在A通信网络进行数据传输。
9.根据权利要求8所述的储能电站通信组网装置，其特征在于，所述网络检测模块具体用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的数据包的实时丢包率，并将所述实时丢包率与预设的丢包率阈值进行对比；
若所述实时丢包率小于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时丢包率大于或等于所述丢包率阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
10.根据权利要求8所述的储能电站通信组网装置，其特征在于，所述网络检测模块具体还用于：
获取第一优先级数据对应的数据发送端通过B通信网络进行数据传输时的实时传输时延，并将所述实时传输时延与预设的传输时延阈值进行对比；
若所述实时传输时延小于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接正常；
若所述实时传输时延大于或等于所述传输时延阈值，则判断所述数据发送端与B通信网络的网络连接状态为连接故障。
11.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至7任意一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述方法的步骤。
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