大容量电池储能站监控系统与电池管理系统通信协议(送审稿).doc
《大容量电池储能站监控系统与电池管理系统通信协议(送审稿).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大容量电池储能站监控系统与电池管理系统通信协议(送审稿).doc(18页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、ICS NB中华人民共和国能源行业标准NB/T XXXXX2012大容量电池储能站监控系统与电池管理系 统通信协议Communication protocol between monitoring system and battery management system of large-capacity battery energy storage system(初稿)2012 - XX - XX 发布2012 - XX - XX 实施国家能源局 发 布NB/T XXXXX2011I目 次目次.I前言.II1 范围.3 2 规范性引用文件.3 3 术语和定义.3 4 总则.4 5 总体通信结
2、构.4 6 通信协议结构.5 7 应用层报文帧格式.57.1 ADU 的定义 .5 7.2 MBAP 的定义.6 7.3 PDU 的定义.6 7.4 端口号.7 7.5 通信连接的建立与关闭.7 8 监控报文规范.7 8.1 对时报文.7 8.2 总召唤报文.8 8.3 信号复归报文.10 8.4 读单装置遥测信息报文.11 8.5 读单装置遥信信息报文.11 8.6 电池串全充遥控命令报文.13 8.7 电池串全放遥控命令报文.13 8.8 电池串启动遥控命令报文.13NB/T XXXXX2012II前 言本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业*归口。 本标准的起草单位:南方电网
3、科学研究院、中国电力科学研究院、南方电网调峰调频发电公司、 广东电力设计研究院。 本标准的主要起草人:*。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市宣武区白广路 二条一号,100761) 。NB/T XXXXX20123大容量电池储能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1500kW且容量5100kWh以上的大容量电池储能站监控系统(以下简称监控系统) 与电池管理系统(以下简称BMS)之间的通信接口和报文规范。 本标准适用于电池储能站监控系统。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,仅注日期的版本适用于本文
4、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 XXXX-20XX 大容量电池储能站电池管理系统技术规范 GB/T 19582.1-2008 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 19582.2-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第2部分:Modbus协议在串行链路上 的实现指南 GB/T 19582.3-2008 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 NB/T XXXX-20XX 大容量电池储能站监控系统技术规范 RFC 791 互联网
5、协议 RFC 793 传输控制协议 RFC 894 以太网上的互联网协议 RFC 2200 互联网正式协议标准集3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1 报文 messages 网络中交换与传输的数据单元,包含了将要发送的完整的数据信息。 3.2 ADU Application Data Unit 应用数据单元,详见本标准7.1节相关内容。 3.3 MBAP Modbus Application Protocol Modbus应用协议,详见本标准7.2节相关内容。 3.4 PDU Protocol Data Unit 协议数据单元,详见本标准7.3节相关内容。 3.5 NB/T XX
6、XXX20124TCP Transmission Control Protocol 传输控制协议,一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,简称 TCP。 3.6 IP internet protocol 网际互连协议,为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议,简称IP。 3.7 电池储能站电池储能站 Battery Energy Storage Station, BESS电池储能站是指以电池为能量载体,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。电池储能站是指以电池为能量载体,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
7、 式的有功和无功能量交换的储能系统电站。 3.8 电池管理系统电池管理系统 Battery Management System,BMS 监视电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等) ,为电池提供管理及通信接口的系统电池管理 系统是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,对整个储能分系统所管辖的电池进行安全管理, 对电池可能出现的故障进行报警和应急保护处理,对电池模块、电池串和分系统的运行进行安全和优 化控制,保证电池安全、可靠、稳定的运行。BMS是储能分系统中最高层级的电池管理系统,下接电 池串管理单元(BSMU) ,并对不同电池串提供均衡措施。4 总则4.1 本标准监控系统与BMS之间通信
8、网络采用基于TCP/IP的Modbus应用层协议和服务规范。 4.2 如采用基于串行链路的Modbus协议的物理层、数据链路层应满足GB/T 19582.2-2008的规定,其 应用层报文传输协议可参照本标准执行。 4.3 本标准规定报文字节遵循首先发送最高有效字节原则。5 总体通信结构基于Modbus TCP/IP的储能站通信系统包括以下设备: 连接至TCP/IP网络的储能分系统BMS; 连接至TCP/IP网络的监控系统; 在Modbus TCP/IP网络和串行链路子网之间互联的网关。 其通信网络结构示意图见图1。NB/T XXXXX20125监控 系统储能分系统1内部网络本规范定义的Mod
9、bus TCP/IP网络 电池管理 系统BMS电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU储能分系统内部网络电池管理 系统BMS电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU网关串口链路子网储能分系统n内部网络电池管理 系统BMS电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU电电池池串串管管理理 单单元元BSMU图
10、1 通信网络结构图6 通信协议结构基于Modbus TCP/IP网络的通信协议结构如图1所示。 本标准采用的TCP/IP传输集和定义与其他相关标准中的相同。应用层数据单元在本标准中进行定 义,由Modbus应用协议(MBAP)和应用数据单元(ADU)组成。用户进程应用层 (第7层)传输层(第4层)网络层(第3层)链路层(第2层)物理层(第1层)初始化应用功能ADU(应用数据单元)MBAP(Modbus应用协议) 传输接口(用户到TCP的接口)TCP/IP协议子集(RFC2200)注:第5、第6层未用图 2 通信协议结构物理层实现监控系统与 BMS 的电连接。本标准规定监控系统与 BMS 通信的
11、接口为支持 TCP/IP 的 网络接口。 本标准链路层应符合 RFC 0894 的规定,采用平衡传输方式。 本标准网络层采用 IP 协议,IP 协议的实现应符合 RFC 0791 的规定。 本标准传输层采用 TCP 协议,TCP 协议的实现应符合 RFC 0793 的规定。 本标准应用层定义参见第 8 章相关内容。7 应用层报文帧格式7.1 ADU 的定义NB/T XXXXX20126应用层报文帧格式如图2所示。一帧报文为一个应用数据单元(ADU),它由两部分组成: Modbus应用协议(MBAP)和协议数据单元(PDU)。功能码事务处理标识符_0事务处理标识符_1协议标识符_0协议标识符_1
12、长度_0长度_1单元标识符功能码数据数据MBAPADU长度 PDU图 3 应用层报文帧格式Modbus TCP/IP规定ADU最长260字节,其中MBAP报文头7个字节,PDU最长253字节。7.2 MBAP 的定义Modbus 应用协议(MBAP)报文头包括的事务处理标识符、2 字节的数据长度、1 字节的单元位 标识符。本标准 MBAP 的定义方法参见 GB/T 19582.3-2008 第 5 章的相关规定。 本标准中 MBAP 报文头字段定义见表 1。表 1 MBAP 报文头字段定义字段长度功能描述客户端(监控系统)服务器端(BMS)事务处理标识符2 字节Modbus 请求/响应事务处理
13、的识别由客户端设置服务器从接收的请求中重新复制协议标识符2 字节0Modbus 协议由客户端设置服务器从接收的请求中重新复制长度2 字节单元标识符和数据 PDU 字节总长度由客户端设置(请求)由服务器设置(请求)单元标识符1 字节串行链路或其他总线上连接的远程从站的识别由客户端设置服务器从接收的请求中重新复制7.3 PDU 的定义协议数据单元(PDU)包括1字节的功能码和数据。其中功能码定义参见GB/T 19582.1-2008第7章 规定的Modbus应用层协议上使用的标准功能码。NB/T XXXXX20127本标准定义的应用功能与功能码对应关系见表2。表2 应用功能和功能码对应关系应用功能
14、功能码对时Fun06 和 Fun16总召换Fun 03信号复归Fun 06读单装置遥测信息Fun 04读单装置遥信信息Fun 02读单装置 SOE 信息Fun 04电池串全充遥控命令Fun 05电池串全放遥控命令Fun 05电池串启动遥控命令Fun 057.4 端口号端口号采用 502 端口。7.5 通信连接的建立与关闭监控系统与 BMS 采用网络传输层的可靠传输协议 TCP;BMS 为 TCP 服务器端,监控系统为 TCP 客户端,监控系统主动进行 TCP 连接,BMS 被动响应 TCP 连接。 BMS(服务器端)和监控系统(客户端)采用标准的TCP/IP客户-服务器模式建立TCP连接,即
15、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 监控报文规范8.1 对时报文对时报文用于监控系统对BMS统一校时。8.1.1 单装置对时报文a) 功能:监控系统与单台BMS对时请求/响应报文。 b) 事务处理标识符:0xC8000xC801。 c) 请求报文长度:0x0F;响应报文长度:0x06。长度:0x0C。 d) 单元标识符: 单个BMS地址,0x00000xFFFF。表3 单装置对时请求PDU报文格式功能码0x10起始地址BMS 起
16、始地址(2 字节)0x00000xFFFF寄存器数量4(2 字节)0x0004字节计数字节长度(1 字节)信息BMS 值年份(2 字节)实际年份Comment zy1: 为什么请求与响应报 文一样?NB/T XXXXX20128月份(1 字节)1-12日期(1 字节)1-31小时(1 字节)0-23分钟(1 字节)0-59毫秒高(1 字节)毫秒低(1 字节)0-59999表3 单装置对时请求/响应PDU报文格式功能码0x06BMS 地址各 BMS 地址(2 字节)0x00000xFFFF年份(2 字节)实际年份月份(1 字节)1-12日期(1 字节)1-31小时(1 字节)0-23分钟(1 字
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 容量 电池 储能站 监控 系统 管理 通信协议 送审
限制150内