CN117914002A - 一种分布式储能系统集中管理的监控系统、方法及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式储能系统集中管理的监控系统、方法及介质，该系统包括云端平台和客户端。云端平台用于搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；客户端用于将储能系统数据可视化展示，并接收用户指令，与云端平台进行数据通信。本发明将搜集单元、控制器等集成到本地设备，能够实时收集分布式储能系统相关数据，并将其传输至与云端平台，云端平台处理分布式储能系统数据，这种多级架构不仅减少了本地能耗，还提高了响应速度和处理能力。本发明通过云端平台，能够存储能量数据，实现远程实时监控应用和应用组件的健康运行，在一个储能站点发生故障不会影响整个系统。

Description

一种分布式储能系统集中管理的监控系统、方法及介质

技术领域

本发明实施例涉及储能技术领域，尤其涉及一种分布式储能系统集中管理的监控系统、方法及介质。

背景技术

随着储能技术的日益发展，越来越多的储能一体机、分体式储能电柜，以及集装箱式储能电池舱接入用户侧配电网，形成分布式储能系统。分布式储能系统的地理分布广泛，如各自进行分散式管理，难以实现对所有储能设备的实时、全面监测和远程控制，可能导致某个分布式储能系统出现故障时无法及时发现并快速处理，影响电力服务质量和系统稳定性。

当某个分布式储能系统发生故障时，部分通信设施可能受损导致数据传输中断，即使恢复之后，由于故障期间的数据中断，没有持续有效的数据支持，可能会影响运维人员对电池、储能变流器（PCS）等装置健康状态的误判，进而影响到对故障原因的判断，导致后续恢复操作或维护决策依据不足。

此外，储能系统中存储了大量的运行数据，如果缺乏有效保护措施，比如未经授权的访问、非法入侵，可能导致储能系统敏感信息泄露，或参数被篡改，可能会影响企业运营安全，引发安全事故或经济利益损失。

以上问题亟待解决。

发明内容

解决相关技术问题，本发明提供一种分布式储能系统集中管理的监控系统、方法及介质，显著提高储能系统的运维效率，保障其在各种工况下稳定可靠运行，同时确保了储能系统数据的安全性和完整性。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种分布式储能系统集中管理的监控系统，该系统包括：

云端平台，用于搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；

客户端，用于将储能系统数据可视化展示，并接收用户指令，与云端平台进行数据通信；

其中，所述云端平台包括：第一系统和第二系统；所述第一系统至少用于接收、存储及管理分布式储能系统数据；所述第二系统至少用于项目列表、电价配置、账户管理的数据展示；所述云端平台用于通过搜集单元收集分布式储能系统相关数据；所述第一系统用于接收服务器中的二级指标数据集。

作为一种可选的实施方式，所述云端平台还包括：角色管理单元；所述角色管理单元用于角色的创建、管理以及分配用户角色及权限。

作为一种可选的实施方式，所述云端平台与客户端使用对称密钥完成数据传输，确保数据的机密性和完整性。

作为一种可选的实施方式，所述云端平台用于：通过搜集单元收集分布式储能系统相关数据，其中，时刻x对应着定量数值u，{x，u（x）}为一个数据点；汇集若干所述数据点，形成二级指标数据集{（x_{_1}，u（x_{_1}）），（x_{_2}，u（x_{_2}））···（x_{_n}，u（x_{_n}））}；对所述二级指标数据集进行分类后存入服务器，所述分类的内容包括但不限于储能系统数据集、电站情况数据集、储能变流器（PCS）运行数据集、电池管理系统（BMS）运行数据集。

作为一种可选的实施方式，所述第一系统用于根据第一系统界面上设定的功能模块对所述二级指标数据集进行分类，其中，所述功能模块包括但不限于：电站情况数据集，运行情况数据集，运营收益数据集，设备运行数据集，电站控制策略数据集，告警数据集，报表数据集，历史曲线数据集。

作为一种可选的实施方式，通过所述角色管理单元创建的角色包括但不限于超级管理员、业主管理员，运维管理员、策略管理员、销售管理员，各角色权限从大到小为：超级管理员的权限>业主管理员>运维管理员>策略管理员>销售管理员的权限。

作为一种可选的实施方式，所述云端平台与客户端使用对称密钥完成数据传输，确保数据的机密性和完整性，具体包括：服务器获取自有的对称密钥对；客户端向服务器定期发送HTTPS请求；服务器将公钥发给客户端；客户端收到服务器公钥，生成随机的对称密钥进行加密；客户端将生成的密钥对发送给服务器；服务器收到加密后的密钥对后进行解密操作；服务器和客户端拥有相同的密钥对，使用密钥对进行数据通信。

作为一种可选的实施方式，所述第一系统的优先级高于第二系统；所述第一系统接收服务器数据，传递的数据集存储在数据库中，在存储过程中为数据集分配一个唯一的标识符，所述第二系统通过所述标识符从所述数据库中获取传递的数据集。

第二方面，本发明实施例提供了一种分布式储能系统集中管理的监控方法，该方法采用上述第一方面实施例任一项所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，包括如下步骤：

通过搜集单元实时收集分布式储能系统的运行数据，并传输至云端平台；

在云端平台上搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；

在云端平台上进行角色管理，创建、管理和分配用户角色及权限；

通过客户端角色向云端平台发送指令，对应角色查询储能电站状态或设置电站参数。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行，从而用于实现如上述第二方面实施例所述的分布式储能系统集中管理的监控方法。

本发明实施例提出的技术方案中将搜集单元、控制器等集成到本地设备，能够实时收集分布式储能系统相关数据，并将其传输至与云端平台，云端平台存储、处理及传输分布式储能系统数据，这种多级架构减少了本地能耗，提高了响应速度和处理能力；在网络连接中断或场站故障时，本地设备仍能够继续工作并保持对系统的监控和控制，待恢复正常后，再将数据上传到云端平台补全，增强了系统的稳定性和可靠性；同时，通过协议加密和数据云端存储，保障了数据安全性，平台采用身份验证和访问控制等安全手段，确保数据的机密性和完整性，保护系统不受未经授权的访问和攻击；通过人员角色分级管理和访问客户端采用严格的权限管理，通过身份验证和访问控制措施，只有经过身份验证的用户才能访问被授权的系统资源和专业数据。本发明通过结合本地设备和云端平台，实现了分布式储能系统集中管理的监控方法，并在能耗、响应速度、系统稳定性和数据安全性等方面带来了优势。

附图说明

为了更清楚地说明及理解本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明背景技术、实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的分布式储能系统集中管理的监控系统框架示意图；

图2为本发明实施例一提供的第一系统界面、第二系统界面与分布式储能系统关系示意图；

图3为本发明实施例一提供的分布式储能系统集中管理的监控系统原理示意图；

图4为本发明实施例二提供的分布式储能系统集中管理的监控方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参照图1至图3所示，如图中所示本实施例中分布式储能系统集中管理的监控系统包括：

云端平台101，用于搜集、存储、处理及传输分布式储能系统102数据；

客户端103，用于将储能系统数据可视化展示，并接收用户指令，与云端平台101进行数据通信。

示例性的，所述云端平台101包括：第一系统1011；所述第一系统1011至少用于接收、存储及管理分布式储能系统102数据。

示例性的，所述云端平台101包括：第二系统1012；所述第二系统1012至少用于项目列表、电价配置、账户管理的数据展示。

示例性的，所述云端平台101还包括：角色管理单元；所述角色管理单元用于角色的创建、管理以及分配用户角色及权限。

示例性的，所述云端平台101与客户端103使用对称密钥完成数据传输。

在本实施例中，所述云端平台101用于：通过搜集单元收集分布式储能系统102相关数据，其中，时刻x对应着定量数值u，{x，u（x）}为一个数据点；汇集若干所述数据点，形成二级指标数据集{（x_{_1}，u（x_{_1}）），（x_{_2}，u（x_{_2}））···（x_{_n}，u（x_{_n}））}；对所述二级指标数据集进行分类后存入服务器，所述分类的内容包括但不限于储能系统数据集、电站情况数据集、PCS运行数据集、BMS运行数据集。

具体的，所示搜集单元与分布式储能系统102中的储能电站直接连接；所述搜集单元包括但不限于采集服务器、视频服务器、温度传感器、电流传感器、电压传感器和流量计、汇集服务器。所述搜集单元收集分布式储能系统102相关数据包括但不限于：电能使用状态、能量容量、功率容量、效率、分布式储能系统102的运行状态充电状态、健康状态、温度、电压、电流等数据。

具体的，所述储能系统数据集={电网供电发电功率，负载功率，储能系统的充放电功率，日充电量，总充电量，日放电量，总放电量，SOC状态值}。所述电站情况数据集={额定功率，额定容量，最大充电功率，最大放电功率，PCS数量，电池簇数量，总充放电功率，实时充放电功率、今日收益的充电成本、放电收益、PV放电收益}。所述PCS运行数据集={编号分类，直流电压，直流电流，断路器状态，放电运行，水泵运行，最大容量，最高直流电压，直流侧电压，直流侧电流，PCS状态，PCS序列号} ；如：直流电流比如4A，直流电压800V，最大容量630kVA，最高直流电压1000V，最低直流电压550V，交流电压380V，最大直流电流948A，直流侧电压867.7V，直流侧电流1A，PCS序号比如weiheng550KW等数据；（数据方便理解模块）。BMS运行数据集={编号分类，上电/下电正常，禁充，单体低温一级/二级/三级，单体过温一级/二级/三级，单体低压一级/二级/三级，单体欠压一级/二级/三级，绝缘检测一级/二级/三级，单体极限电压告警，单体极限温度告警，排风扇故障，防雷器故障，火灾故障，电源丢失故障，门故障}。

在本实施例中，所述第一系统1011用于电站数据集成，用于：接收服务器中的二级指标数据集；根据第一系统界面上设定的功能模块对所述二级指标数据集进行分类，其中，所述功能模块包括但不限于：电站情况数据集，运行情况数据集，运营收益数据集，设备运行数据集，电站控制策略数据集，告警数据集，报表数据集，历史曲线数据集。在本实施例中，所述第二系统1012通过第二系统界面进行项目列表、电价配置、账户管理的数据的展示。

具体的，所述项目名称∈{储能系统名，容量配置}，服务器类型∈{本地，云端}，系统状态∈{待机，放电，离线，充电}，电价托管∈{是，否}，故障，告警，安全运行天数∈数值展示；电价配置∈{项目地区，用电类型，电压等级}；项目地区∈{省和直辖市}；用电类型∈{工商业，户储，大储}；电压等级∈{数字区间}；账户管理∈{用户名，角色，项目，创建时间}。

具体的，所述第一系统1011的优先级高于第二系统1012；所述第一系统1011接收服务器数据，传递的数据集存储在数据库中，在存储过程中为数据集分配一个唯一的标识符，所述第二系统1012通过所述标识符从所述数据库中获取传递的数据集。可以做到长期存储和多次访问的数据。在本实施例中用户在第二系统界面点击电站名链接后跳转到第一系统界面。在本实施例中支持不同的用户与IP解耦，随时随地接入网络并保持权限一致，做到业务随行，体验随身，满足权限管控需求的同时，有效保障不同用户体验。工作时，以用户名和密码登录进入第二系统界面，第一系统1011识别用户名权限，展示权限界面；选择第二系统界面的电站名称，第一系统界面优先级高于第二系统1012，第一系统界面响应第二系统界面指令，展示第二系统界面对应电站模块；第一系统界面各模块展示对应的运行指标数据；第一系统1011定时轮询收集分布式储能系统102情况、电池性能等运行指标数据。

在本实施例中，通过所述角色管理单元创建的角色包括但不限于超级管理员、业主管理员，运维管理员、策略管理员、销售管理员，每个角色权限不一样，各角色权限从大到小为：超级管理员的权限>业主管理员>运维管理员>策略管理员>销售管理员的权限。具体的，当超级管理员通过用户名和密码登录客户端103时，拥有可视化权限如下：项目概况，设备信息，历史图表，策略运行信息，PCS运行信息，BMS运行信息，运行曲线，电价配置，账户管理，电站报表，电表报表，运营收益，警告和事件。超级管理员用于创建和管理其他角色以及分配权限。

当业主管理员通过用户名和密码登录客户端103时，用于购买公司的电站管理，可视化权限如下：项目概况，设备信息，历史图表，PCS运行信息，BMS运行信息，空调&消防监控，运行曲线。

运维管理员用于监测告警和事件，调用BMS运行数据集，可见历史信息，实时信息，告警处理情况。

策略管理员用于查看和监控策略运行信息。

销售人员用于管控卖出的储能设备。

账户管理包括用户名，角色，项目，创建时间；

具体的，上述角色管理通过账号绑定方式设定权限，与IP解耦，在满足权限管控需求的同时，有效保障了不同用户体验：

通过用户名和密码接入云端平台101；确定访问请求路径；指示请求服务器；指示客户端103接受的响应内容模块，依角色权限来确定响应内容；指示客户端103可以接受的语言类型，优先级首先是中文，然后是英文；指示客户端103与服务器连接保持，为后续请求方便重新启用。

若所述账号在其他IP下登陆的行为，还包括采用双重身份验证方式，第一种账号密码登陆方式，其他方式还包括通过账号关联手机获取验证码方式进行登陆，以提高数据安全性。

在本实施例中服务器与客户端103以如下步骤使用对称密钥完成数据传输：

服务器获取自有的对称密钥对；

客户端103向服务器定期发送HTTPS请求；

服务器将公钥发给客户端103；

客户端103收到服务器公钥，生成随机的对称密钥进行加密；

客户端103将生成的密钥对发送给服务器；

服务器收到加密后的密钥对后，使用自己持有的对称密钥进行解密，进行解密操作；

服务器和客户端103拥有相同的密钥对，使用密钥对进行数据通信。

本实施例提出的分布式储能系统集中管理的监控系统将搜集单元、控制器等集成到本地设备，能够实时收集分布式储能系统102相关数据，并将其传输至与云端平台101，云端平台101存储、处理及传输分布式储能系统102数据，这种多级架构减少了本地能耗，提高了响应速度和处理能力；在网络连接中断或场站故障时，本地设备仍能够继续工作并保持对系统的监控和控制，待恢复正常后，再将数据上传到云端平台101补全，增强了系统的稳定性和可靠性；通过协议加密和数据云端存储，保障了数据安全性，平台采用身份验证和访问控制等手段，确保数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问和攻击；通过人员角色分级管理，访问客户端103采用严格的权限管理、身份验证和访问控制措施，只有经过身份验证的用户才能访问被授权的系统资源和专业数据。本实施例提出的分布式储能系统集中管理的监控系统实现了一个储能站点发生故障不会影响整个系统，通过云端平台101可以进行能量数据存储，远程实时监控应用和应用组件的健康运行；人员分角色管理，模块分角色展示，客户端103向服务器发送请求，降低了运维成本，提高运维效率。

实施例二

请参考图4所述，图4为本发明实施例二提供的分布式储能系统集中管理的监控方法流程示意图。

本发明实施例提供了一种分布式储能系统集中管理的监控方法400，该方法采用上述实施例一所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，包括如下步骤：

S401.通过搜集单元实时收集分布式储能系统的运行数据，并传输至云端平台；

S402.在云端平台上搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；

S403.在云端平台上进行角色管理，创建、管理和分配用户角色及权限；

S404.通过客户端角色向云端平台发送指令，对应角色至少可以查询储能电站状态、设置电站参数。

值得一提的是，在本实施例中分布式储能系统集中管理的监控方法400的具体内容与所述分布式储能系统集中管理的监控系统的工作过程相同，上述实施例一中已有具体说明，在此不再赘述。

本实施例提出的分布式储能系统集中管理的监控方法400将搜集单元、控制器等集成到本地设备，能够实时收集分布式储能系统相关数据，并将其传输至与云端平台，云端平台存储、处理及传输分布式储能系统数据，这种多级架构减少了本地能耗，提高了响应速度和处理能力；在网络连接中断或场站故障时，确保本地设备仍能够继续工作并保持对系统的监控和控制，待恢复正常后，再将数据上传到云端平台补全，增强了系统的稳定性和可靠性；通过协议加密和数据云端存储，保障了数据安全性，平台采用身份验证和访问控制等手段，确保数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问和攻击；通过人员角色分级管理，访问客户端采用严格的权限管理、身份验证和访问控制措施，只有经过身份验证的用户才能访问被授权的系统资源和专业数据。本实施例提出的分布式储能系统集中管理的监控方法400实现了一个储能站点发生故障不会影响整个系统，通过云端平台可以进行能量数据存储，远程实时监控应用和应用组件的健康运行。

实施例三

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行，从而用于实现如上述第二方面实施例所述的分布式储能系统集中管理的监控方法。

需要说明的是，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，包括：

云端平台，用于搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；

客户端，用于将储能系统数据可视化展示，并接收用户指令，与云端平台进行数据通信；

其中，所述云端平台包括：第一系统和第二系统；所述第一系统至少用于接收、存储及管理分布式储能系统数据；所述第二系统至少用于项目列表、电价配置、账户管理的数据展示；所述云端平台用于通过搜集单元收集分布式储能系统相关数据；所述第一系统用于接收服务器中的二级指标数据集。

2.根据权利要求1所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述云端平台还包括：角色管理单元；所述角色管理单元用于角色的创建、管理以及分配用户角色及权限。

3.根据权利要求1所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述云端平台与客户端使用对称密钥完成数据传输，确保数据的机密性和完整性。

4.根据权利要求1所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述云端平台用于通过搜集单元收集分布式储能系统相关数据，其中，时刻x对应着定量数值u，{x，u（x）}为一个数据点；汇集若干所述数据点，形成二级指标数据集{（x_{_1}，u（x_{_1}）），（x_{_2}，u（x_{_2}））···（x_{_n}，u（x_{_n}））}；对所述二级指标数据集进行分类后存入服务器，所述分类的内容包括但不限于储能系统数据集、电站情况数据集、储能变流器运行数据集、电池管理系统运行数据集。

5.根据权利要求4所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述第一系统用于根据第一系统界面上设定的功能模块对所述二级指标数据集进行分类，其中，所述功能模块包括但不限于：电站情况数据集，运行情况数据集，运营收益数据集，设备运行数据集，电站控制策略数据集，告警数据集，报表数据集，历史曲线数据集。

6.根据权利要求2所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，通过所述角色管理单元创建的角色包括但不限于超级管理员、业主管理员，运维管理员、策略管理员、销售管理员，各角色权限从大到小为：超级管理员的权限>业主管理员>运维管理员>策略管理员>销售管理员的权限。

7.根据权利要求3所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述云端平台与客户端使用对称密钥完成数据传输，确保数据的机密性和完整性，具体包括：服务器获取自有的对称密钥对；客户端向服务器定期发送HTTPS请求；服务器将公钥发给客户端；客户端收到服务器公钥，生成随机的对称密钥进行加密；客户端将生成的密钥对发送给服务器；服务器收到加密后的密钥对后进行解密操作；服务器和客户端拥有相同的密钥对，使用密钥对进行数据通信。

8.根据权利要求1所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，其特征在于，所述第一系统的优先级高于第二系统；所述第一系统接收服务器数据，传递的数据集存储在数据库中，在存储过程中为数据集分配一个唯一的标识符，所述第二系统通过所述标识符从所述数据库中获取传递的数据集。

9.一种分布式储能系统集中管理的监控方法，其特征在于，该方法采用权利要求1至8任一项所述的分布式储能系统集中管理的监控系统，包括如下步骤：

通过搜集单元实时收集分布式储能系统的运行数据，并传输至云端平台；

在云端平台上搜集、存储、处理及传输分布式储能系统数据；

在云端平台上进行角色管理，创建、管理和分配用户角色及权限；

通过客户端角色向云端平台发送指令，接收储能系统数据并可视化展示，对应角色查询储能电站状态或设置电站参数。

10.一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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行，从而用于实现如权利要求9所述的分布式储能系统集中管理的监控方法。