·遵循最新的IEC61970 CIM/CIS 和IEC61968、IEC61850 国际、国内标准及相关国际标准通信规定，如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、MODBUS等。

·遵循操作系统IEEE POSIX 1003.0 工作组定义的开放性，提供标准的图形用户界面编辑和生成工具和呼叫接口。提供每个数据库的访问接口。提供标准的网络通信应用层协议、应用函数和呼叫接口。支持用户应用程序的开发。

·应用级编程界面提供应用级开发的环境和标准（API），用户可以开发环境和标准API 应用软件的开发与集成，具有支持第三方软件植入的软件环境。

?数据库由自行开发的实时数据库和大型商用关系数据库两部分组成。提供统一标准的实时数据库与历史数据库访问接口。

?基于国际标准的三维图形标准图形系统OpenGL，可在Windows、Unix、Linux各种操作系统下运行等

?网络通信采用标准TCP/IP、CAN、HTTP协议等

·扩展能力好。

·所有功能均采用全分布式功能设计和网络结构Client／Server模式。实现网络环境下的数据共享功能。

·应用软件采用模块化、集成化设计，具有即插即用的特点。所有功能模块分布在不同的模块上。充分优化各模块资源，确保系统负荷平衡和最小化，防止功能分布不当造成平台瓶颈效应。

·国家电力监督委员会5 命令《电力二次系统安全保护条例》的要求。

·双网、双电源、双通道(包括专线和网络)等冗余设计结构

·具有软件功能动态重构处理功能，故障时可自动切换，保证系统的连续可靠运行。

·采取系统恢复措施，确保系统在系统故障时尽快恢复系统运行。安全性高，权限管理完善，数据安全保密。

·可采用图模库一体化设计PCS、BMS直接导入平台进行管理，减少建模和维护的工作量。

·具有优先核心和优先调度功能，不仅可以根据时间片分时调度多任务

实时任务调度管理(基于实时操作系统)也可以按优先级进行。

·具有监控高分辨率实时钟并相应唤醒定时过程的功能。

·具有进程之间的快速通信功能

·采用实时内存数据库技术，能完成几十万采集点的秒级数据处理，在不断增加数据量的情况下，也能保持系统各种性能指标基本稳定。

3.1  配置

平台采用交换式局域网结构。

配置图如下：

3.2  结构

包括站控层，设备层。

站控层主要设备包括：数据采集板1套、数据管理单元1套、控制终端1套、接口集成模块1套、机柜1台等。

设备层主要设备包括：储能逆变器（PCS）、电池管理（BMS）、其他监控设备等。

站控层负责各个模块之间和来自设备层的全部数据的传输和各种访问请求。其网络协议应符合国际标准化组织OSI模型或国际通用标准。具有良好的开放性。网络配置规模能满足工程远期要求。

具有足够的抗电磁干扰能力。且具有基本的管理能力，对网络的工作状态能自动选择、协调、以及自动监测。

3.3  硬件设备

电池储能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）数据采集板

采用带独立显卡、图形功能强大的高性能设备。是站控层数据处理核心部件。

2）数据管理单元

采用高性能、大容量的磁盘阵列。

数据管理单元用于实时数据、实验数据等的存储与数据分析。

3）控制终端

采用处理能力强的高性能控制终端。运用并行处理和优化调度线程，快速计算并分析实时信息，合理控制储能出力，给出安全、快速、合理的控制策略。

4）接口集成模块

支持10/100/1000M自适应的高速工业以太网，以太网接口数量≥24路，串口接口数量≥16路。支持IEC60870-5-104、MODBUS规约、IEC 61850规约以及各种电力系统主流规约；方便快速的实现与第三方的接口。

5）机柜

屏体包括所有安装在上面的成套设备或单个组件皆有足够机械强度和正确安装方法保证在起吊、运输、存放和安装过程中不会损坏。并提供运输、存放和安装说明书供用户使用。

屏体的机械结构能满足IEC-IP50标准，并能防止：灰尘；潮湿；虫和动物；所规定的高温和低温；屏体支架的振动。

软件支撑平台，又称为分布式实时运行环境。包括分布式系统配置管理，实时、历史数据库管理，基于OpenGL的三维图形引擎，地理信息引擎、图形组态工具、脚本语言引擎、人机界面管理、数据可视化、系统运行监视、系统控制调节、权限管理、报表工具、通信管理、二次开发接口等功能。软件支撑平台具有完善的数据采集与监控（SCADA）功能，为应用软件提供了开发与运行的支撑环境.

软件平台的层次结构描述：

·整个系统采用开放式设计，能接入不同厂家的不同设备。

·硬件平台：支持多种基于RISC技术的服务器和工作站如：ALPHA系列、SUN系列、IBM、

HP或Intel系列PC等。

·操作系统：POSIX/UNIX，LINUX或Windows NT操作系统。

·语言：C、C++等。

·网络：采用分流/冗余的双网机制，遵循ISO-OSI七层网络参考模型、TCP/IP、X.25等。

数据库子系统由两部分组成，其中一部分是商用关系数据库。另一部分是基于内存的实时数据库。实时数据库是一种宿主型的数据库，它依赖于商用关系数据库来保存信息，如数据库模式描述，数据库备份，数据断面的保存与恢复等。两种数据库协调运行，数据同步和并发访问由实时数据库负责管理。

1)历史数据库

·采用标准商用 ORACLE数据库系统。

·Client/Server 结构体系，提供方便的网络访问；

·安全的事务处理能力，当系统发生故障时，保证数据不丢失；

提供两种方式的数据输入，人机交互方式和批量数据方式。用户输入的数据需经过有效性，相关性和一致性检查。合格的数据才能投入在线运行。提供管理界面，用于数据库的日常维护。除了以表格方式维护数据库外，还提供控制台SQL接口。

4)实时数据库和关系数据库的同步及安全机制

在商业关系数据库中存在实时数据库的实体备份，该实体备份与内存实时数据库有两种同步方式，即定时同步与立即同步。当实时数据库被意外破坏时，可立即用实体备份进行恢复，实现数据库的安全保护。实体备份库还提供了外部用户通过关系数据库访问实时系统的接口。

关系数据库与实时数据库均有主与备（分布在不同节点上），可快速实现主备切换，以保证系统安全性。

对数据库的修改，无论来自应用程序的访问，还是来自任何节点的交互式访问修改，系统均自动维护主数据库和备用数据库的一致性。

    共有三种方式实现对网络分布式实时数据库的透明访问：

1)点对点方式：

在服务器一端有守候线程，专门负责与客户进行通讯。每一次客户访问请求得到服务器一次应答。服务器一端采用多线程机制，可同时响应多个用户的并发访问。

如果客户需要周期性地访问实时数据库，可采用订阅/分发方式。就象订阅杂志的过程一样。客户预先访问服务器一次，登记所需信息的类型及时间周期，随后服务器就会周期性地将信息送给客户，直到客户提出终止。这种访问方式为实时库访问节省了大量重复的访问请求，有效地降低了网络负载，特别适合于多窗口多画面客户。

提供SQL/ODBC子集，支持标准开放的实时库访问。此种服务适用于必须使用标准接口的人机交互或程序访问客户，以及需要较为灵活的检索查询的访问需求。SQL/ODBC接口为第三方开发工具如VB，VC，DELPHI，JAVA等提供了统一的访问方式。

在复杂的分布式系统中，需要有效的手段管理系统中的硬件及软件对象，监视整个系统的运行状态，检测硬件和软件故障，以及在故障情况下通过自动或人工重新构造系统配置，以达到高效可靠运行的目的。

主要包括以下功能：

·分布式系统配置管理

·分布式系统监视与控制

    网络新增加一个节点时，首先对节点属性进行配置，然后通过将网络配置发送到正在运行的节点上，从而使网络按照新的配置运行。

    系统服务器负责监视网络各节点的状态、控制信息传输。 任何网络节点启动后，首先向系统服务器传送登录信息，报告其正在启动。服务器则向其发送当前的系统配置及状态。登录完成后，网络节点则按照预先设定的时间间隔向服务器发送平安报文，服务器则向其发送各节点的状态。当服务器发现网路节点发生故障时，则进行重新组态，将发生故障的节点从系统中剔除，从而保证系统的正常运行。当主服务器发生故障时，则由备用服务器接管网络的监控任务。对于系统的异常形成事项报警。

    各网络节点由于其完成的功能不同，运行的任务进程也各不相同。为了对系统任务进程的运行进行监视，系统开发了一套进程管理系统，对系统中各网络节点中运行的进程进行监视与控制。该管理系统包括以下功能：

·各网络节点中进行进程的配置，包括进程的增加、删除、修改。

·启动初始化进程，对系统进行初始化，包括实时数据库的生成、系统状态的初始化。

·启动应用进程。

·对进程的运行状态进行监视，故障时产生告警，并重新启动。

·系统进程的状态显示。

系统提供了与ECMAScript兼容的脚本语言，支持用户化的各类计算及控制。

实时采集储能逆变器数据、电池数据、用配电等相关的各种遥测、遥信、累计量以及其它自动化信息，并向各设备发送各种数据信息和遥控遥调等命令。

储能数据：采用三层架构，BMS、电池簇、BMU。EMS管理系统与BMS通讯，获取BMS、电池簇和BMU数据。

BMU中数据包括：每块单体电芯的电压，温度、SOC，SOH；总电压、总电流、平均电压、压差、安时数、保险信息;能够对BMU中的单个电芯进行均衡命令设置，获取均衡的电流信息。

电池簇数据包括电压、电流、功率、SOC、SOH、安时计状态，最大最小电压BMU信息、最高最低温度BMU信息。

BMS数据包括：输出功率、总电压、电流、工作状态等信息

电度表：采集正反向有功、无功电度。

显示所有设备的运行、停止、通讯正常、通讯异常、故障等状态，通过图形展示以及事件告警等手段管理整个系统

   历史数据的采样和存储在服务器上进行,历史数据库存放在商用数据中,提供专门的历史数据库供用户定义所需的历史数据存储结构和采样周期。报表的打印通过电子表格软件在微机上进行，利用关系数据库提供的标准接口从服务器上的历史数据库中取出数据，按照定义的格式在微机上打印输出。

（1）历史数据处理

    实际运行中，历史数据系统按照预先定义的周期从实时数据库中采样，并按照预先定义的存储模式存放，能存放1分钟、10分钟、15分钟、半小时、1小时、全天的数据，历史数据存放在关系数据库的历史数据库中，还可以按照需要将其存入永久的存储介质中。

电池电压特性分析，包括两种：

1) 电池电压和SOC的关系：

显示在不同类型的电池，电池充电电压、放电电压与SOC的对应曲线。

2)电池电压和时间的关系：

显示在比较长的周期内，电池电压随时间的变化曲线。

显示在没有充放电的情况下，电池SOC与时间的曲线，分析电池的荷电保持率。

储能的收益主要有两种方式：分时电价电费管理，容量费用管理，提高供电可靠性，以及提高电能质量。其中分时电价电费管理，容量费用管理，是可以计算的；提高供电可靠性，以及提高电能质量无法精确计算，只能估算。

（1）分时电价电费管理

在电价较低时向电池充电，在电价高峰时，电池向本地负荷放电，通过低买高卖（用）套利或者减少本地电费的支出。影响收益的主要因素是峰谷电价，另外储能系统的效率、放电时间及相关补贴也会直接影响收益的多少。此项分析取一个时间长度，计算出时间范围内的充电电量，放电电量，损耗电量，充电电费，放电电费，显示出收益。

（2）基本电费管理

通过曲线、报表、图形的等形式，对相似装置进行同时间对比，辅助检测设备运行状态。

    报表的生成和输出在微机上进行，电子表格软件提供灵活、方便的表格方式，并有汉字支持。报表管理系统提供非编程的与数据库数据连接的定义方法，同时提供定义定时打印各种报表的手段，也可以任意时刻召唤打印任何报表。报表主要有以下几种：

报表打印前，可在报表节点机屏幕上显示。并直接进行修改，修改后保存。

配备数据库编辑工具，可以方便的录入、查询电站基础配置，设备类型信息，设备型号信息，设备型号，设备生产厂家，角色信息等。

模拟量描述能源系统运行的实时量化值，应包括储能、配电等数据：

对模拟量的处理应实现以下功能：

数据合理性检查和数据过滤。

零漂处理：对模拟量测量值与零值相差小于指定误差（零漂）时，转换后的模拟量应被置为零，每个模拟量的零漂参数均可以设置。

限值检查：每个测量值可具有多组限值对，用户可以自行定义限值对的等级，对于某些测量值，不同的限值对可以根据不同的时段进行定义。用户可以定义死区，以避免在定义的限值边界抖动时产生不必要的告警。

跳变检查：当模拟量在指定时间段内的变化超过指定阀值时，给出告警。

支持人工输入数据：丢失的或不正确的数据可以用人工输入值来替代。

所有人工设置的模拟量应能自动列表显示，并能根据该模拟量所属厂站调出相应接线图。

状态量应包括开关量和多状态的数字量，具体为电池好坏状态、开关位置、隔离刀闸、接地刀闸位置、保护硬接点状态以及AGC远方投退信号等其他各种信号量。状态量可以人工设定，人工设置的状态与采集状态一致时，可以给出提示信息。所有人工设置的状态量应能自动列表显示，并能根据该状态量所属厂站调出相应接线图。

非直接采集的数据称为非实测数据，可能由人工输入，也可能是通过计算得到，两者分别有各自的质量码。除此以外，非实测数据与实测数据应具备相同的数据处理功能。

支持从外部系统获取计划实现实时监视、统计计算等处理功能。

毫秒级时标记录线路开关或继电保护的动作，事件顺序记录保存在历史事件库中。

对所采集的电压、电流、主变压器温度等进行判断，若有越限，发出告警信号；监视开关、刀闸、变压器分接头等位置信息；接入显示SOE信息、保护信号、防盗信号、火灾报警信号等。能够输出中央告警信号。支持事件信息的自动打印、语音输出。

应具备自定义的公式计算及常用的标准计算功能。用户可自定义标准计算功能。

对重要数据，如储能电量、充放电时间、故障电池数等，提供列表、曲线、柱状图等多种显示方式，同时应提供多种分析功能。

能源统计分析应包括：

提供的电力SCADA系统标准的遥控、遥调功能，支持与独立的五防工作站通信进行防误检查。

基于地理图的总体信息监视，如系统频率、储能SOC、储能工作状态、负荷信息、其他用能总量信息、电能质量等数据及参数。

运行状态及控制信息、经济效益信息、节能减排信息等。

除实现常规三遥(遥测、遥信、遥控)功能外，提供储能设备独特的监视分析功能，如发电功率、频率、逆变器信息;储能电池的SOC、SOH、充放电容量、充放电功率、电池一致性等信息 

集中显示系统的重要的运行参数和运行状态，分组显示不同设备的信息。

（1）一次图监视