储能电站二次系统的性能优化方法
技术领域
本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种储能电站二次系统的性能优化方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。
同时，随着风能、太阳能等新能源发电系统接入电网，该类新能源发电系统的出力不稳定，使得电网的安全稳定运行面临了巨大的挑战。储能技术被认为是解决高比例新能源接入问题的重要解决方案以及智能电网关键支撑技术，因此近年来得到了广泛应用。
储能系统的广泛应用，使得储能电站的一次系统、二次系统规模越来越大，也越来越复杂。然而已实施的电网侧储能工程，在二次系统设计中，通常还采用常规的复制与拼接模式，缺乏对最佳应用效果的科学考虑，这使得储能电站在具体应用过程中，其效果较差，通用性不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性高、实用性好且快速稳定的储能电站二次系统的性能优化方法。
本发明提供的这种储能电站二次系统的性能优化方法，包括如下步骤：
S1.将储能电站的二次系统进行层级划分；
S2.根据步骤S1得到的层级划分结果，进行综合优化；
S3.对储能电站的二次系统的各个层级间的链路层进行综合优化，从而得到最终的优化结果。
步骤S1所述的将储能电站的二次系统进行层级划分，具体为将储能电站的二次系统划分为如下层级：
智能设备层：包括储能系统组成设备的智能通信模块和通讯网；
数据汇集传输层：包括具有智能设备层通讯组网传递出的硬件接口的通信模块；
就地监控层：包括通信接收转发、数据采集、数据存储、数据处理、界面展示、功率指令接收与功率分配功能的模块；
中心监控层：用于对储能电站实现整体控制。
所述的智能设备层具体包括电池管理系统、工业精密空调控制器、烟雾感知模块和干接点遥信模块。
所述的数据汇集传输层具体包括串口处理接口、干接点处理接口、以太网处理接口和具有对外的以太网接口。
所述的就地监控层具体包括通信处理模块、数据处理模块、逻辑处理模块和客户端模块。
所述的中心监控层具体包括具备指令响应功能远动RTU模块，逻辑运算模块，通信处理模块，数据存储模块和客户端模块。
步骤S2所述的根据步骤S1得到的层级划分结果，进行综合优化，具体为进行通信架构、通信介质、通信规约的综合优化设计。
所述的根据步骤S1得到的层级划分结果，进行综合优化，具体为采用如下步骤进行综合优化：
A.设备层优化设计：
将电池管理系统中电芯管理模块与主控模块之间的中间处理模块进行删减，从而减少通信节点，提升通信速度；在逻辑处理中，减少中间模块的动作请求和动作确认环节，从而减少系统时延；最后优化电池管理系统中由总线通信和通信规约带来的数据通信处理流程的局限性；
B.数据汇集传输层优化设计：
将电池管理系统的主控模块作为储能子单元的统一出口及集装箱内部的管理单元；同时将温控、消防、烟感信息统一汇集并处理，然后将处理后的汇总信息传递至就地监控系统；
C.就地监控层优化设计：
就地监控系统接入多个储能集装箱的通信数据，并进行规约处理；根据采集数据的重要性进行不同的颗粒度分类，并将控制指令帧与数据采集帧进行接口分离与通讯通道分离；
D.中心监控层优化设计：
将互联网中的通信规约与通信方式加入储能电能应用。
步骤S3所述的对储能电站的二次系统的各个层级间的链路层进行综合优化，具体为采用如下步骤进行综合优化：
100米以内或以太网中继范围内，采用以太网组网，应用modbus tcp通信规约，与远动主站采用IEC104通信规约；
5000米范围内，采用以太网结合光纤环网的组网方式，应用modbus tcp通信规约，与远动主站采用IEC104通信规约；
超出5000米或地域限制时，采用4G无线通信的方式，应用modbus tcp通信规约；
当储能电站参与电网辅助调频时，采用控制链路光纤直连的组网方式，采用IEC61850中的快速报文种类；
当储能电站与工业园区、互联网平台互联时，选用mqtt或opc ua协议；
控制指令采用光纤或以太网组网，采用快速报文种类；数据采集选用以太网或无线组网，采用基于以太网的报文类型。
本发明提供的这种储能电站二次系统的性能优化方法，对储能电站二次系统各组成部分及通信链路提出了对应的优化设计方法，因此可提高各层级通信能力及数据收集传输的能力，相应的提升整体储能电站二次系统的综合性能，而且本发明方法的可靠性高、实用性好且快速稳定。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种储能电站二次系统的性能优化方法，包括如下步骤：
S1.将储能电站的二次系统进行层级划分；具体为将储能电站的二次系统划分为如下层级：
智能设备层：包括储能系统组成设备的智能通信模块和通讯网；智能设备层具体包括电池管理系统、工业精密空调控制器、烟雾感知模块和干接点遥信模块；
数据汇集传输层：包括具有智能设备层通讯组网传递出的硬件接口的通信模块；数据汇集传输层具体包括串口处理接口、干接点处理接口、以太网处理接口和具有对外的以太网接口；
就地监控层：包括通信接收转发、数据采集、数据存储、数据处理、界面展示、功率指令接收与功率分配功能的模块；就地监控层具体包括通信处理模块、数据处理模块、逻辑处理模块和客户端模块；
中心监控层：用于对储能电站实现整体控制；中心监控层具体包括具备指令响应功能远动RTU模块，逻辑运算模块，通信处理模块，数据存储模块和客户端模块；
S2.根据步骤S1得到的层级划分结果，进行综合优化；具体为进行通信架构、通信介质、通信规约的综合优化设计：
A.设备层优化设计：
将电池管理系统中电芯管理模块与主控模块之间的中间处理模块进行删减，从而减少通信节点，提升通信速度；在逻辑处理中，减少中间模块的动作请求和动作确认环节，从而减少系统时延；最后优化电池管理系统中由总线通信和通信规约带来的数据通信处理流程的局限性；
B.数据汇集传输层优化设计：
将电池管理系统的主控模块作为储能子单元的统一出口及集装箱内部的管理单元；同时将温控、消防、烟感信息统一汇集并处理，然后将处理后的汇总信息传递至就地监控系统；
C.就地监控层优化设计：
就地监控系统接入多个储能集装箱的通信数据，并进行规约处理；根据采集数据的重要性进行不同的颗粒度分类，并将控制指令帧与数据采集帧进行接口分离与通讯通道分离；
D.中心监控层优化设计：
将互联网中的通信规约与通信方式加入储能电能应用；
S3.对储能电站的二次系统的各个层级间的链路层进行综合优化，从而得到最终的优化结果；具体为采用如下步骤进行综合优化：
100米以内或以太网中继范围内，采用以太网组网，应用modbus tcp通信规约，与远动主站采用IEC104通信规约；
5000米范围内，采用以太网结合光纤环网的组网方式，应用modbus tcp通信规约，与远动主站采用IEC104通信规约；
超出5000米或地域限制时，采用4G无线通信的方式，应用modbus tcp通信规约；
当储能电站参与电网辅助调频时，采用控制链路光纤直连的组网方式，采用IEC61850中的快速报文种类；
当储能电站与工业园区、互联网平台互联时，选用mqtt或opc ua协议；
控制指令采用光纤或以太网组网，采用快速报文种类；数据采集选用以太网或无线组网，采用基于以太网的报文类型。
