儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)頻場景中的規(guī)?;瘧?yīng)用,推動通信交互的標(biāo)準(zhǔn)化需求不斷提升。IEC61850-90-25標(biāo)準(zhǔn)作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度之間通信交互的核心技術(shù)規(guī)范,為儲能能量管理系統(tǒng)(EMS)參與電網(wǎng)調(diào)頻的通信建模提供明確技術(shù)指引。本文將深入解讀該標(biāo)準(zhǔn)的建模要點(diǎn)。

一、標(biāo)準(zhǔn)核心定位:錨定調(diào)頻通信的技術(shù)基準(zhǔn)
IEC61850-90-25標(biāo)準(zhǔn)基于IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)的框架體系,針對儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)場景,細(xì)化通信交互的技術(shù)要求。其核心定位在于建立儲能EMS與電網(wǎng)調(diào)度中心、區(qū)域控制中心之間的標(biāo)準(zhǔn)化通信鏈路,明確信息傳輸?shù)膬?nèi)容、格式、時序及交互機(jī)制。
該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)價(jià)值體現(xiàn)在對調(diào)頻場景通信需求的精準(zhǔn)匹配。電網(wǎng)調(diào)頻對響應(yīng)速度、指令執(zhí)行精度及狀態(tài)反饋及時性有嚴(yán)格要求,標(biāo)準(zhǔn)通過統(tǒng)一建模規(guī)范,規(guī)避不同廠商設(shè)備間的通信壁壘,確保儲能EMS能快速接收調(diào)度指令、準(zhǔn)確執(zhí)行功率調(diào)節(jié),并實(shí)時反饋運(yùn)行狀態(tài),為電網(wǎng)調(diào)頻的穩(wěn)定性提供技術(shù)支撐。
二、通信架構(gòu)建模:構(gòu)建分層協(xié)同的交互體系
儲能EMS與電網(wǎng)調(diào)頻通信的架構(gòu)建模,遵循分層協(xié)同的設(shè)計(jì)邏輯,明確各層級的功能邊界與通信職責(zé)。架構(gòu)自上而下分為調(diào)度層、廠站層及設(shè)備層,各層級通過標(biāo)準(zhǔn)化接口實(shí)現(xiàn)信息高效流轉(zhuǎn)。
調(diào)度層作為指令發(fā)起端,負(fù)責(zé)向儲能EMS下發(fā)調(diào)頻功率指令、調(diào)節(jié)死區(qū)、響應(yīng)速率等控制參數(shù)。廠站層的儲能EMS承擔(dān)核心樞紐作用,接收調(diào)度指令后進(jìn)行解析處理,結(jié)合儲能系統(tǒng)當(dāng)前荷電狀態(tài)、充放電功率限制等運(yùn)行參數(shù),生成設(shè)備層可執(zhí)行的控制指令。設(shè)備層則通過儲能變流器等設(shè)備執(zhí)行功率調(diào)節(jié)操作,并實(shí)時采集運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋至EMS。標(biāo)準(zhǔn)對各層級的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸速率及可靠性指標(biāo)作出明確規(guī)定,確保層級間交互的順暢性與準(zhǔn)確性。

三、核心信息模型:明確交互數(shù)據(jù)的規(guī)范定義
IEC61850-90-25標(biāo)準(zhǔn)對儲能EMS與電網(wǎng)調(diào)頻通信的核心信息模型進(jìn)行規(guī)范定義,涵蓋指令類、狀態(tài)類及參數(shù)類三大類數(shù)據(jù),明確各類數(shù)據(jù)的編碼格式、數(shù)據(jù)類型及傳輸周期。
指令類數(shù)據(jù)以調(diào)頻功率指令為核心,包含目標(biāo)功率、調(diào)節(jié)方向等關(guān)鍵信息,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其傳輸采用面向連接的通信方式,確保指令傳輸?shù)目煽啃耘c實(shí)時性。狀態(tài)類數(shù)據(jù)涵蓋儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)、實(shí)際充放電功率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及故障信息等,此類數(shù)據(jù)需按照設(shè)定周期實(shí)時上傳至調(diào)度層,為調(diào)度決策提供數(shù)據(jù)支撐,標(biāo)準(zhǔn)對不同狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸周期作出差異化規(guī)定,重要運(yùn)行參數(shù)傳輸周期最短可設(shè)為1秒。參數(shù)類數(shù)據(jù)包括儲能系統(tǒng)最大充放電功率、調(diào)頻響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)死區(qū)等靜態(tài)參數(shù),此類數(shù)據(jù)可根據(jù)運(yùn)行需求進(jìn)行周期性更新或按需調(diào)用。
四、服務(wù)映射建模:實(shí)現(xiàn)通信功能的標(biāo)準(zhǔn)化落地
服務(wù)映射建模是IEC61850-90-25標(biāo)準(zhǔn)落地執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過將調(diào)頻通信的核心功能映射為標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),實(shí)現(xiàn)通信交互的規(guī)范化執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)定義的服務(wù)類型包括數(shù)據(jù)讀寫服務(wù)、遠(yuǎn)程控制服務(wù)、事件報(bào)告服務(wù)及日志服務(wù)等。
數(shù)據(jù)讀寫服務(wù)支撐調(diào)度層與儲能EMS之間的參數(shù)交互,調(diào)度層通過該服務(wù)讀取儲能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),同時下發(fā)控制參數(shù)。遠(yuǎn)程控制服務(wù)針對調(diào)頻功率指令的執(zhí)行,采用“指令下發(fā)-執(zhí)行確認(rèn)-狀態(tài)反饋”的閉環(huán)控制邏輯,確保指令準(zhǔn)確執(zhí)行。事件報(bào)告服務(wù)用于儲能系統(tǒng)故障、運(yùn)行狀態(tài)突變等重要事件的實(shí)時上報(bào),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定事件報(bào)告需包含事件類型、發(fā)生時間、事件描述等關(guān)鍵信息,確保調(diào)度層及時掌握異常情況。日志服務(wù)則對通信過程中的指令傳輸、數(shù)據(jù)交互及設(shè)備操作等信息進(jìn)行記錄,為故障追溯與系統(tǒng)運(yùn)維提供依據(jù),標(biāo)準(zhǔn)對日志記錄的內(nèi)容、格式及存儲周期作出明確要求。
IEC61850-90-25標(biāo)準(zhǔn)通過對通信架構(gòu)、信息模型及服務(wù)映射的標(biāo)準(zhǔn)化建模,為儲能EMS參與電網(wǎng)調(diào)頻的通信交互提供全流程技術(shù)規(guī)范。準(zhǔn)確把握這些建模要點(diǎn),是儲能系統(tǒng)融入電網(wǎng)調(diào)頻體系的前提條件,能有效提升調(diào)頻響應(yīng)的及時性與準(zhǔn)確性,降低系統(tǒng)間的兼容成本。