储能系统通信方法及储能系统与流程

1.本发明涉及储能领域，尤其涉及储能系统通信方法及储能系统。


背景技术：

2.本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
3.储能系统是指由能量转换系统（pcs）、电池管理系统（bms）等一次储能设备、为储能系统提供通信服务的储能管理单元，对储能系统进行全方位管理的能量管理系统（ems）等储能相关的设备及软件构成的系统。它们之间的通信架构如图1所示。
4.储能系统中存在多种类型的装置，根据现场实际使用的需要，也会存在多种同类型的装置，储能系统通信就是在这多种设备之间能够对储能系统重要的数据信息进行传递，从而实现储能系统安全、可靠、稳定的运行。
5.根据储能设备的使用特点，目前储能设备普遍使用104规约、modbus规约等传统规约来实现四遥信息的传递，因此储能管理单元与储能设备之间采用传统规约实现信息通信。
6.储能管理单元作为储能设备与能量管理系统间的二次设备，主要完成储能设备信息收集、能量管理系统命令转发、通信规约转换、储能系统保护策略等功能。储能管理单元在收集了各个储能设备的信息后，将这些信息中能量管理系统需要用到的部分再通过其他规约传递给能量管理系统（ems），从而实现对储能系统的监控和管理。目前在储能管理单元与能量管理系统之间较多采用104规约进行信息交互。
7.随着分布式能源的比重逐渐提升，能量管理系统也开始采用已普遍使用的mms规约作为能量管理系统与储能管理单元之间的通信方式。使用mms进行通信能够在能量管理系统中获得到更多储能管理单元提供的信息，但是mms通信规约较为复杂，并且这种规约处于osi七层网络架构中的应用层，因此传输速率受到了一定的影响。
8.因此，亟需一种可以克服上述问题的储能系统通信方案。


技术实现要素：

9.本发明实施例提供一种储能系统通信方法，用以进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，该方法包括：储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；储能管理单元根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；
储能管理单元根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；储能管理单元将所述goose报文发送到能量管理系统。
10.本发明实施例提供一种储能管理单元，用以进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，该储能管理单元包括：数据集创建模块，用于根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；映射关系创建模块，用于根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；状态信息获取模块，用于根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；goose报文生成模块，用于根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；goose报文发送模块，用于将所述goose报文发送到能量管理系统。
11.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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储能系统通信方法。
12.本发明实施例还提供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储能系统通信方法。
13.本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述储能系统通信方法。
14.本发明实施例通过储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；储能管理单元根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；储能管理单元根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；储能管理单元将所述goose报文发送到能量管理系统。本发明实施例在储能管理单元和能量管理系统之间使用goose报文作为通信载体，储能管理单元首先根据goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，然后生成goose报文并发送到能量管理系统，从而实现了储能系统通信，降低了goose报文量，有效提升储能系统通信速率。
15.本发明实施例提供一种储能系统通信方法，用以进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，该方法包括：能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose订阅数据集；能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与mms数据信息的映射关系；能量管理系统接收储能管理单元发送的goose报文；能量管理系统根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，所述储能设备
状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息。
16.本发明实施例提供一种能量管理系统，用以进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，该能量管理系统包括：数据集创建模块，用于根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose订阅数据集；映射关系创建模块，用于根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与mms数据信息的映射关系；goose报文接收模块，用于接收储能管理单元发送的goose报文；goose报文解析模块，用于根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息。
17.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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储能系统通信方法。
18.本发明实施例还提供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储能系统通信方法。
19.本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述储能系统通信方法。
20.本发明实施例通过能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose订阅数据集；能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与mms数据信息的映射关系；能量管理系统接收储能管理单元发送的goose报文；能量管理系统根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息。本发明实施例在储能管理单元和能量管理系统之间使用goose报文作为通信载体，能量管理系统根据goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，从而实现了储能系统通信，降低了goose报文量，有效提升储能系统通信速率。
21.本发明实施例提供一种储能系统，有效提升储能系统通信速率，该储能系统包括：上述至少一个储能管理单元和上述能量管理系统。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为现有的通信架构示意图；图2为本发明实施例中储能系统通信方法流程图；图3为本发明实施例中另一储能系统通信方法流程图；
图4为本发明实施例中储能管理单元结构图；图5为本发明实施例中另一储能管理单元结构图；图6为本发明实施例中另一储能系统通信方法流程图；图7为本发明实施例中另一储能系统通信方法流程图；图8为本发明实施例中另一能量管理系统结构图；图9为本发明实施例中另一能量管理系统结构图；图10~图11为本发明具体实施例中储能系统通信方法示意图；图12为本发明实施例中储能管理单元模型示意图。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
24.为了进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，本发明实施例提供一种储能系统通信方法，如图2所示，该方法可以包括：步骤201、储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；步骤202、储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；步骤203、储能管理单元根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；步骤204、储能管理单元根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；步骤205、储能管理单元将所述goose报文发送到能量管理系统。
25.由图2所示可以得知，本发明实施例通过储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；储能管理单元根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；储能管理单元根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；储能管理单元根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；储能管理单元将所述goose报文发送到能量管理系统。本发明实施例在储能管理单元和能量管理系统之间使用goose报文作为通信载体，储能管理单元首先根据goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，然后生成goose报文并发送到能量管理系统，从而实现了储能系统通信，降低了goose报文量，有效提升储能系统通信速率。
26.在一个实施例中，如图3所示，所述goose（generic object oriented substation event，面向变电站事件的通用对象）数据集还包括：goose订阅数据集；储能系统通信方法还包括：步骤301、储能管理单元接收能量管理系统发送的goose报文；
步骤302、储能管理单元根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，对能量管理系统发送的goose报文进行解析，得到储能设备控制命令信息，所述储能设备控制命令信息包括储能设备的遥调命令信息和遥控命令信息；步骤303、储能管理单元将所述储能设备控制命令信息发送到对应的储能设备。
27.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种储能管理单元，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与储能系统通信方法相似，因此储能管理单元的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
28.图4为本发明实施例中储能管理单元的结构图，如图4所示，该储能管理单元包括：数据集创建模块401，用于根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose发布数据集；映射关系创建模块402，用于根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与本地实时库信息的映射关系；状态信息获取模块403，用于根据所述goose发布数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，获取储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息；goose报文生成模块404，用于根据所述储能设备状态信息，生成goose报文；goose报文发送模块405，用于将所述goose报文发送到能量管理系统。
29.在一个实施例中，如图5所示，所述goose数据集还包括：goose订阅数据集；储能管理单元还包括：goose报文接收模块501，用于接收能量管理系统发送的goose报文；goose报文解析模块502，用于根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与本地实时库信息的映射关系，对能量管理系统发送的goose报文进行解析，得到储能设备控制命令信息，所述储能设备控制命令信息包括储能设备的遥调命令信息和遥控命令信息；控制命令信息发送模块503，用于将所述储能设备控制命令信息发送到对应的储能设备。
30.为了进行储能系统通信，有效提升储能系统通信速率，本发明实施例还提供一种储能系统通信方法，如图6所示，该方法可以包括：步骤601、能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose订阅数据集；步骤602、能量管理系统根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与mms数据信息的映射关系；步骤603、能量管理系统接收储能管理单元发送的goose报文；步骤604、能量管理系统根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息。
31.在一个实施例中，如图7所示，所述goose数据集还包括：goose发布数据集；储能系统通信方法还包括：步骤701、能量管理系统根据所述goose发布数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，生成储能设备控制命令信息，所述储能设备控制命令信息包括储能设备的
遥调命令信息和遥控命令信息；步骤702、能量管理系统根据所述储能设备控制命令信息，生成goose报文；步骤703、能量管理系统将所述goose报文发送到储能管理单元。
32.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种能量管理系统，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与储能系统通信方法相似，因此能量管理系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
33.图8为本发明实施例中能量管理系统的结构图，如图8所示，该能量管理系统包括：数据集创建模块801，用于根据预设模型文件中的goose数据信息创建goose数据集，所述goose数据集包括：goose订阅数据集；映射关系创建模块802，用于根据预设模型文件中的goose数据点短地址信息，创建所述goose数据信息与mms数据信息的映射关系；goose报文接收模块803，用于接收储能管理单元发送的goose报文；goose报文解析模块804，用于根据所述goose订阅数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，对储能管理单元发送的goose报文进行解析，得到储能设备状态信息，所述储能设备状态信息包括储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息。
34.在一个实施例中，如图9所示，所述goose数据集还包括：goose发布数据集；能量管理系统还包括：控制命令信息生成模块901，用于根据所述goose发布数据集和goose数据信息与mms数据信息的映射关系，生成储能设备控制命令信息，所述储能设备控制命令信息包括储能设备的遥调命令信息和遥控命令信息；goose报文生成模块902，用于根据所述储能设备控制命令信息，生成goose报文；goose报文发送模块903，用于将所述goose报文发送到储能管理单元。
35.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种储能系统，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与储能系统通信方法相似，因此储能系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。储能系统包括：至少一个储能管理单元和能量管理系统，其中所述储能管理单元包括上述的储能管理单元，所述能量管理系统包括上述的能量管理系统。
36.下面给出一个具体实施例，说明本发明实施例中储能系统通信的具体应用。如图10~图11所示，在本具体实施例中通过将61850规约中goose通信方式应用于储能管理单元与能量管理系统，并根据储能系统中信息的特点对goose的使用方法进行了改进，从而得到了适用于储能系统的通信方法，提升了储能系统的通信速率。储能管理单元与储能设备之间根据储能设备提供的通信方式进行通信。储能管理单元与能量管理系统之间目前较为常见的通信方式有104通信方式和mms通信方式，本具体实施例是基于mms通信再增加goose通信方式，使用goose通信方式作为mms通信的辅助，专门用于信息的快速传递，从而实现储能系统通信速率的效果。
37.1）储能管理单元模型goose信息设计储能管理单元用于收集储能设备的信息，因此在创建储能管理单元模型（预设模型文件）时已基本涵盖了全部的储能设备信息。使用goose通信方式时，便根据现场使用的需要，对goose数据点进行配置，预设模型文件有以下特点：第一，goose数据集的数目根据现场使用需要灵活配置；
第二，goose数据集中通道数目也可根据现场使用需要进行灵活配置；第三，可以将来自不同储能设备的信息放入同一个goose数据集中，配置原则完全根据使用方便进行；第四，对用到的goose数据点配置正确的短地址信息，短地址信息的配置根据储能管理单元中该设备相关的信息进行配置。
38.图12为本发明实施例中储能管理单元模型示意图，当现场仅需要订阅数据信息时，可以在模型中将发布数据信息的内容删除；当订阅数据信息中仅需要保留储能设备1与储能设备2的信息时，可将其余储能设备信息删除；在储能设备中存在不需要的信息点时也直接删除即可；发布信息同理；同理，当需要增加需要的信息时，在模型文件中对应增加即可。
39.储能管理单元模型中goose信息的配置决定了goose订阅与发布功能中涉及到的数据信息，通过这种灵活配置，能够有效减少通信信息数目，从而降低了通信网络报文压力，可以实现用多少配多少的目标。
40.2）储能管理单元中goose通信功能如图10所示，储能管理单元通过goose通信的发布功能将收集到的储能设备的遥信信息，遥测信息和遥脉信息上送给能量管理系统；通过订阅功能获取能量管理系统下发的遥调命令信息和遥控命令信息，并通过底层协议将储能设备控制命令信息下达给储能设备。在储能管理单元上电初始化过程中，需要对预设模型文件进行解析，根据其中goose数据信息创建goose数据集，同时根据goose数据点短地址完成goose数据信息与本地实时库信息之间的映射。完成初始化后，在运行过程中实现goose订阅功能与发布功能。其中goose订阅信息为能量管理系统下发的遥控命令信息、遥调命令信息等控制命令，而goose发布信息为收集到的各储能设备的遥信信息、遥测信息、遥脉信息。
41.3）能量管理系统中goose通信功能如图11所示，能量管理系统通过接收各储能管理单元的goose发布报文获取储能设备的遥信信息、遥测信息、遥调信息，并根据后台控制结果通过goose报文下发遥控命令信息、遥调命令信息。在能量管理系统中首先根据各储能管理单元的模型文件对goose功能进行初始化，并创建goose数据信息与mms数据信息之间的映射关系，完成初始化后在运行过程中实现goose订阅与发布功能。
42.上述内容在储能管理单元与能量管理系统中实现后，由于goose数据信息的高效配置，相比于goose的传统用法，有效降低了goose报文量，并进行信息通信速率的实测，在同一时刻发生变位后，使用了本发明成果的储能管理单元相比未使用的储能管理单元，上送变位信息的时间快了约80ms。从实验结果及实际使用效果来看，本发明能够减少储能系统装置使用过程中的配置工作，提高储能管理单元通信效率，有效提升储能系统通信速率，适合在储能系统中推广使用。
43.本发明实施例利用模型文件中goose信息配置，实现了对储能设备信息的整合，并通过短地址信息对储能设备信息与goose报文信息进行了关联，简化了goose信息配置流程，提高了goose报文利用率，使用goose作为通信载体，提升了储能管理单元与能量管理系统间的通信速率，实现了储能设备五遥信息的快速、准确传递。本发明实施例根据储能管理单元使用场合的需求灵活配置模型文件中goose信息，并根据储能管理单元中储能设备数
据信息配置goose信息中短地址信息；储能管理单元与能量管理系统中根据配置了goose信息的模型文件对goose数据集进行配置，发送及接收在模型文件中配置好的goose报文；储能管理单元在发布goose报文时，能够实时获取储能设备上送的状态变化，并将储能设备的遥信、遥测、遥脉信息及时准确地上送给能量管理系统；储能管理单元在接收能量管理系统下发的goose报文时，能够及时获取到遥控、遥调命令，并将接收到的遥控、遥调命令及时准确地下发给储能设备；能量管理系统在发布goose报文时，能够根据监控需要准确、迅速地下发遥控、遥调命令，通过goose变位报文的方式下发给储能管理单元；能量管理系统在接收goose报文时，能够根据配置关联好的数据信息，正确接收储能管理单元上送的遥信、遥测、遥脉信息，并刷新对应的数据点状态。该方法提升了储能系统通信速率，涉及储能管理单元与能量管理系统间储能设备五遥信息的通信问题。使用此方法进行储能五遥信息通信，提升了通信速率，同时也便于数据信息异常时问题追踪排查，该方法可应用于能量管理系统中。
44.在本发明实施例中，能量管理系统与储能管理单元之间使用goose报文作为通信载体，并结合储能系统的特点对goose使用进行优化，得到适用于储能系统间通信的方式，有效地提升了储能系统通信速率。对储能管理单元中需要与能量管理系统间快速传递的输入、输出信息进行整理，确定模型文件；根据现场实际使用需要，对模型文件进行goose信息的灵活配置；储能管理单元、能量管理系统载入模型文件，实现储能设备通信系统间的快速交互；储能管理单元通过goose订阅报文接收能量管理系统下发的遥调、遥控信息，通过goose发布报文向能量管理系统上送遥测、遥信、遥脉信息；能量管理系统通过goose发布报文对储能管理单元下发遥调、遥控信息，通过goose订阅报文接收遥测、遥信、遥脉信息。
45.基于前述发明构思，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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储能系统通信方法。
46.基于前述发明构思，本发明实施例还提供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储能系统通信方法。
47.本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述储能系统通信方法。
48.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
49.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
50.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
51.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
52.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。