电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议征求意见稿 目 次目 次 I前 言 II电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议 11 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 缩略句 25 总则 36 网络拓扑结构 37 物理层 38 数据链路层 49 应用层 4附录A 21（资料性附录） 21电化学储能电站电池管理系统设备信息 21附录B 23（规范性附录） 23电化学储能电站设备逻辑节点定义 23电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议1 范围本标准规定了功率不小于500kW且容量不小于500kWh的电化学储能电站监控系统（以下简称监控系统）与电池管理系统（以下简称BMS）之间通信的基本原则、接口和报文规范本标准适用于电化学储能电站监控系统与电池管理系统之间的通信，其他类型的储能电站可参照本标准执行2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T 19582.1 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第1部分：Modbus应用协议GB/T 19582.3 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第3部分：Modbus协议在TCP/IP上的实现指南DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5-101部分:传输规约 基本远动任务配套标准DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网络访问DL/T 860 变电站通信网络和系统RFC 894 以太网上的互联网协议RFC 2200 互联网正式协议标准集，请求注释2200（6,1997）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 电池单体 single cell由电极和电解质组成，构成蓄电池组模块最小单元，能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化学能转为电能的一种电化学装置3.2 电池模块 battery module由多个电池单体以一定的电气方式连接，且装配有使用所必需的装置（如外壳、端子、接口、标志及保护装置）的组合，是BMS管理的最小监控单元3.3 电池簇 battery cluster装配有相应的电路设备（监测和保护电路、电气和通讯接口及热管理装置等）且直接连接储能变流器的多个电池模块以一定的电气连接方式形成的组合3.4 电池系统 battery system单台储能变流器下所有电池簇及其附属设备的集合3.5 电池模块管理单元 battery management unit电池模块管理单元实现对电池模块进行日常管理和监控3.6 电池簇管理单元 battery cluster management unit电池簇管理单元实现对电池簇进行日常管理和监控3.7 电池系统管理单元 battery system management unit电池系统管理单元实现对各电池簇管理单元进行日常管理和监控3.8 当地监控系统 local monitoring system以应用计算机、网络和通信技术为基础，实现对储能站内电池管理系统、功率变换系统、配电二次设备以及视频及环境监控设备等其他站内设备的信息采集、处理、监视、控制、运行管理等功能的计算机应用系统。
3.9 电池管理系统 battery management system电池管理系统是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统，对电池进行安全管理、故障报警和应急保护处理，对电池模块、电池簇和电池系统的运行进行安全和优化控制，保证电池安全、可靠、稳定运行3.10 能量转换系统 power conversion system能量转换系统实现电池储能系统直流电池与交流电网之间的双向能量传递，通过控制策略实现对电池系统的充放电管理、对网侧负荷功率的跟踪、对电池储能系统充放电功率的控制、对正常及孤岛运行方式下网侧电压的控制等3.11 电化学储能电站 electrochemical energy storage station电化学储能电站是指以电化学电池为能量载体，通过能量转换系统进行充放电，并可与电力系统实现多种形式的有功和无功能量交换的储能电站3.12 电池荷电状态 state of charge电池荷电状态用来反映电池的剩余容量状况，为电池剩余容量占电池容量的比值3.13 电池健康状态 state of health电池健康状态是在标准条件下电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。
4 缩略句下列缩略语适用于本文件：BMS Battery Management System 电池管理系统TCP Transmission Control Protocol 传输控制协议IP Internet Protocol 网际互联协议BMU Battery Management Unit 电池模块管理单元BCMU Battery Cluster Management Unit 电池簇管理单元BSMU Battery System Management Unit 电池系统管理单元PCS Power Conversion System 能量转换系统EESS Electrochemical Energy Storage Station 电化学储能电站ASDU Application Service Data Unit 应用服务数据单元SOE Sequence Of Events 顺序事件记录SOC State Of Charge 电池荷电状态SOH State Of Health 电池健康状态5 总则5.1 本标准支持DL/T 860系列规范、DL/T634.5104及GB/T 19582系列规范规定的三种通信协议,监控系统与BMS之间的通信应优先选用遵循DL/T 860系列规范的通信协议；5.2 监控系统与BMS之间的通信应相互独立，监控系统与任一BMS的通信异常不应影响系统中其它通信链路的数据交互。
5.3 通信协议的信息传输应能实现电化学储能电站监控系统的信号采集、监视、控制及故障管理，保证系统运行安全可靠；5.4 BMS与监控系统的通信应满足：状态信息采集成功率≥99%，测量信息采集成功率≥97%，控制命令执行成功率≥99%5.5 本标准中规定的信息模型或信息点表为最小数据集，可依据BMS的功能及应用需求进行扩展；6 网络拓扑结构监控系统与BMS之间的通信网络一般由一个监控系统和多个BMS组成，其网络拓扑结构如图1所示监控系统可同时与多个BMS通过本标准规定的通讯协议进行通讯，完成信息量的采集和控制命令的发送监控系统能同时接入BMS的数量应不少于255个图1 总体通信网络结构图7 物理层物理层实现监控系统与BMS的物理连接，宜采用屏蔽双绞线或光纤连接本标准规定监控系统与BMS通信的接口为支持TCP/IP的网络接口，一般建议采用以太网接口，通信速率为100Mbps或1000Mbps8 数据链路层8.1 监控系统和BMS的数据链路层应能完成数据链路通路的建立、维持和释放，为物理链接之间提供可靠数据传输；8.2 BMS和监控系统应采用标准的TCP/IP客户端-服务器模式建立TCP连接，即监控系统（客户端）按照Socket()->Connect()……->Close()的顺序进行，BMS（服务器端）按Socket()->Bind()->Listen()->Accept()……->Close()的顺序进行；8.3 站内以太网的子网掩码应统一为255.255.0.0或255.255.255.0，所有BMS的IP地址统一分配，在站内唯一；8.4 采用DL/T 860通信协议时，BMS端口号为102。
采用DL/T 634.5104通信协议时，BMS端口号为2404采用GB/T 19582通信协议时，BMS端口号为502；8.5 采用DL/T 860通信协议时，数据链路层应遵循DL/T 860.81的规定；8.6 采用DL/T 634.5104和GB/T 19582通信协议时，数据链路层传输由网络TCP/IP协议子集（RFC2200）实现，应遵循RFC894的要求，采用平衡传输方式9 应用层9.1 采用DL/T 860通信协议9.1.1 建模范围电化学储能站BMS中的电池系统应遵循DL/T 860系统信息建模规定将电池设备划分为不同的层次，如图2所示BMS中各模块应包含的设备信息详见附录A，但不限于这些信息图2 电池系统层次结构图9.1.2 建模要求BMS中各模块应遵循DL/T 860第7部分的规定，按照其定义的数据模型、服务以及建模方法进行建模，满足以下要求：a) 模型映射电化学储能电站建模层次结构应按照电池系统、电池簇、电池模块、电池单体与IED、LD、LN、DO的关系一一映射建模，具备完善的自描述功能，如图3所示图3 模型层次结构图b) 访问点定义BMS以MMS机制与监控系统通信，服务端访问点定义如表1所示：表 1 BMS访问点定义访问点名称网络属性信息内容S1站控层使用MMS协议与监控系统进行信息交互c) 逻辑设备（LD）建模1） 逻辑设备的划分应依据功能进行，应把具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备；2） 公用LD，inst名为“LD0”，包括电池系统本体的信息；3） 电池簇LD，inst名为“BCx”,x为1、2、3等电池簇的数字编号，包括电池簇本体及其所属模块的所有信息。
d) 逻辑节点（LN）建模1） 需要通信的每个最小功能单元应建模为一个逻辑节点对象；2） 属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个逻辑节点对象中；3） 装置中同一类型的逻辑节点超过一个，应通过添加前缀和后缀来区分，命名原则宜采用功能缩写+逻辑节点名类名4） 逻辑节点建模应优先选用DL/T 860.74和本标准的附录B中已定义逻辑节点类若需建模的逻辑节点没有定义或不是IED自身完成的最小功能单元，应选用DL/T 860.74逻辑节点组G和组M内的逻辑节点来描述e) 数据对象（DO）建模1） 除必备数据外，现有可选数据满足待建功能的需要，应使用可选数据；2） 相同的数据（必备或可选）如需在逻辑节点中多次定义，应对新增数据加以编号实现；3） 不应使用逻辑节点模型中未定义的数据名f) 数据属性（DA）建模1） 公用数据属性类型不应扩充；2） 公用数据属性类型中的dU应为必备（M）9.1.3 定义逻辑设备逻辑设备的定义应遵循DL/T 860.72的相关规定，同时满足以下要求：a) 公用LDLD0中应包含LLN0、LPHD、GGIO三类逻辑节点LLN0中应预定数据集（dsBatSys），包括电池系统本体信息逻辑节点GGIO中表示状态信息、测量信息的所有DO。
每个电池系统应建模一个GGIO，该逻辑节点中包含电池系统的所有本体信息，该逻辑节点定义见附录B.3b) 电池簇LD电池簇LD中应包含LLN0、LPHD、GGIO三类逻辑节点LLN0中。