储能电站EMS方案
概述
能量管理系统（EMS）是电化学储能电站的决策中枢设备，与BMS、PCS统称为“3S”系统，是储能电站监控系统站控层的核心设备。EMS通过计算机、网络和通信技术，实现对储能电站内储能系统、变配电系统和辅助系统等设备的信息采集、监视、控制等功能。EMS一方面直接负责储能系统的控制策略，而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿命，从而决定储能的经济性；另一方面还监控电站整个系统运行中的故障异常，起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。
储能电站EMS系统作为储能领域的信息管理中心，结合了物联网和通信技术，实现对数据的采集分析和利用，帮助提高储能设施的管理水平，优化能源利用效率和可持续发展。通过储能电站EMS系统，电站的PCS、BMS、电池等设备数据能实时传输到服务器，管理员可以随时随地通过手机端或电脑端监控储能系统的运行情况。管理员还可以实时接收到异常故障警报，快速定位设备、时间、数据等信息，并及时采取措施，停止充放电或降低电池负载等，从而避免安全事故风险和储能设备受损，实现对储能设备的安全保护。工商业储能以削峰填谷为主要应用场景，配合需量控制策略，防逆流保护等实现诸如动态扩容，离网备电等目的。其中由于实地变压器数量，容量的差异，储能电站EMS在需量控制，防逆流保护上也起到不可替代的作用，例如多个并网点下，对某些变压器做需量保护，对总变压器做防逆流，需要在EMS里可以灵活配置，以实现保护目的。
智联达科技基于自身在电力通信和自动化方面的技术积累，针对储能电站EMS系统，可以提供EMS管理平台、本地能源控制器EMU、储能协调控制器、PCS通信网关或模块、IEC61850 GOOSE/MMS协议栈软件、MMS客户端软件等软硬件产品，其系统联系图如下所示：
图 储能电站系统联系图
1. 结构
包括站控层，设备层。
站控层主要设施包括：储能协调控制器ZAC-110、智联达EMS管理平台、本地能源控制器EMU。
设备层主要设施包括：储能逆变器（PCS）、电池管理（BMS）、PCS通信网关ZCG-300及其他监控设备等。
2. 硬件设备
储能电站EMS系统数据管理与状态监测平台采用最新的、可靠的、符合工业标准的硬件设备。
1）储能协调控制器ZAC-110
采用全国产化自主可控的高性能软硬件平台，使用FPGA对GOOSE报文进行硬件过滤和解码，实现单网口支持多达128台PCS通信能力，是站控层数据处理核心部件。
2）PCS通信网关ZCG-300
可以同时支持两路GOOSE协议，GOOSE报文实时性优于5ms，对上同时支持IEC61850和IEC104等专用协议，对下支持Modbus RTU/TCP、CAN等通信协议，方便快速的实现第三方设备的接入。
3）本地能源控制器EMU
主要应⽤于⼾外储能⼀体机和储能集装箱储能⼀体机 （⼯商业储能系统），作为核⼼控制器，管理内部 PCS、BMS 、消防、温控、⽔浸、电表、指⽰灯等设备，除了对电池堆的充放电进⾏管理功能，还要实现消防系统、 热管理系统等设备的联合控制功能，在储能系统中，发挥重要作⽤。
3. 平台软件系统
储能系统管理平台数据管理与状态监测平台软件由系统软件、支撑软件、应用软件组成。
1）系统软件
包括LINUX操作系统、MYSQL数据库软件
2）支撑软件
支撑软件是应用软件的支撑平台，包括：
·系统配置管理
·实时、历史数据库管理系统
·IEC61850 GOOSE/MMS协议栈软件
·CIM 模型、电网组态软件
·人机界面管理
·权限管理
·实时数据采集与处理
·告警管理
·事件顺序记录（SOE）
·多数据源处理
·算术与逻辑计算
·历史数据计算与处理
·报表数据统计
3）应用软件
应用软件按功能模块划分为：
·系统监测模块
·储能系统充放电调度控制模块
·储能系统状态评估模块
·运行收益统计计算模块
·设备接入管理功能
·设备运行监控功能
相关产品配置：
| 产品名称 | 功能说明 |
|---|---|
| IEC61850 GOOSE/MMS协议栈软件 | 作为软件中间件集成到EMS监控、PCS或BMS的通信模块中 |
| MMS客户端软件 | 作为EMS监控的通信前置机模块 |
| 储能协调控制器 | 实现EMS系统的暂态控制功能，单网口支持多达128台PCS通信 |
| PCS通信网关或模块 | 可以配合PCS，以外扩或内置的方式实现单台或多台PCS的GOOSE和MMS接入 |
| 本地能源控制器EMU | 应⽤于⼾外储能⼀体机和储能集装箱储能⼀体机，实现就地层充放电管理、热管理 |
| EMS管理平台 | 用于工商业储能电站 |
