IEC61850-90-25标准解读:储能EMS与电网调频通信的建模要点

发布日期:
2025-12-11
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储能系统在电网调频场景中的规模化应用,推动通信交互的标准化需求不断提升。IEC61850-90-25标准作为储能系统与电网调度之间通信交互的核心技术规范,为储能能量管理系统(EMS)参与电网调频的通信建模提供明确技术指引。本文将深入解读该标准的建模要点。

储能EMS

一、标准核心定位:锚定调频通信的技术基准

IEC61850-90-25标准基于IEC61850系列标准的框架体系,针对储能系统参与电网调频、备用等辅助服务场景,细化通信交互的技术要求。其核心定位在于建立储能EMS与电网调度中心、区域控制中心之间的标准化通信链路,明确信息传输的内容、格式、时序及交互机制。

该标准的技术价值体现在对调频场景通信需求的精准匹配。电网调频对响应速度、指令执行精度及状态反馈及时性有严格要求,标准通过统一建模规范,规避不同厂商设备间的通信壁垒,确保储能EMS能快速接收调度指令、准确执行功率调节,并实时反馈运行状态,为电网调频的稳定性提供技术支撑。

二、通信架构建模:构建分层协同的交互体系

储能EMS与电网调频通信的架构建模,遵循分层协同的设计逻辑,明确各层级的功能边界与通信职责。架构自上而下分为调度层、厂站层及设备层,各层级通过标准化接口实现信息高效流转。

调度层作为指令发起端,负责向储能EMS下发调频功率指令、调节死区、响应速率等控制参数。厂站层的储能EMS承担核心枢纽作用,接收调度指令后进行解析处理,结合储能系统当前荷电状态、充放电功率限制等运行参数,生成设备层可执行的控制指令。设备层则通过储能变流器等设备执行功率调节操作,并实时采集运行数据反馈至EMS。标准对各层级的通信协议、数据传输速率及可靠性指标作出明确规定,确保层级间交互的顺畅性与准确性。

储能EMS与电网调频通信

三、核心信息模型:明确交互数据的规范定义

IEC61850-90-25标准对储能EMS与电网调频通信的核心信息模型进行规范定义,涵盖指令类、状态类及参数类三大类数据,明确各类数据的编码格式、数据类型及传输周期。

指令类数据以调频功率指令为核心,包含目标功率、调节方向等关键信息,标准规定其传输采用面向连接的通信方式,确保指令传输的可靠性与实时性。状态类数据涵盖储能系统荷电状态、实际充放电功率、设备运行状态及故障信息等,此类数据需按照设定周期实时上传至调度层,为调度决策提供数据支撑,标准对不同状态数据的传输周期作出差异化规定,重要运行参数传输周期最短可设为1秒。参数类数据包括储能系统最大充放电功率、调频响应时间、调节死区等静态参数,此类数据可根据运行需求进行周期性更新或按需调用。

四、服务映射建模:实现通信功能的标准化落地

服务映射建模是IEC61850-90-25标准落地执行的关键环节,通过将调频通信的核心功能映射为标准化服务,实现通信交互的规范化执行。标准定义的服务类型包括数据读写服务、远程控制服务、事件报告服务及日志服务等。

数据读写服务支撑调度层与储能EMS之间的参数交互,调度层通过该服务读取储能系统运行状态数据,同时下发控制参数。远程控制服务针对调频功率指令的执行,采用“指令下发-执行确认-状态反馈”的闭环控制逻辑,确保指令准确执行。事件报告服务用于储能系统故障、运行状态突变等重要事件的实时上报,标准规定事件报告需包含事件类型、发生时间、事件描述等关键信息,确保调度层及时掌握异常情况。日志服务则对通信过程中的指令传输、数据交互及设备操作等信息进行记录,为故障追溯与系统运维提供依据,标准对日志记录的内容、格式及存储周期作出明确要求。

IEC61850-90-25标准通过对通信架构、信息模型及服务映射的标准化建模,为储能EMS参与电网调频的通信交互提供全流程技术规范。准确把握这些建模要点,是储能系统融入电网调频体系的前提条件,能有效提升调频响应的及时性与准确性,降低系统间的兼容成本。

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