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储能电站监测控制软件设计与实现

【摘要】:本文课题来源于与某能源科技公司合作项目,旨在开发一套储能电站监测控制软件,及时处理分析储能电站内部数据,实现对储能电站的监测、管理、控制、调度,以及实时报故报警。该储能电站系统是基于锂离子电池储能设备,由294个集装箱式电池模块串并组合而成。单一电池模块由XMC4500控制器进行管理,包含996节18650锂离子电池。294个电池模块分7层摆放,输出电压为600V,能量可达2.2MWh。中央控制主机通过以太网通信,获取电池模块基本信息以及储能电站工作环境状态信息等基本数据,并对其处理分析,智能管理、控制调度电池模块充放电;中央控制主机具有可视化交互界面,实时更新显示储能电站状态;中央控制主机将运行过程中的储能电站状态数据、报故报警数据、工作人员操作信息等,记录并存入数据库,以供调用、查询。论文的主要内容:(1)对储能电站系统国内外发展概况、储能电站监控系统相关技术及其典型结构进行介绍;(2)对储能电站监测控制软件进行实际的需求分析,设计网络通信架构,制定软件开发方案;(3)根据软件需求,对软件总体框架进行设计,细致化分软件功能结构;设计多线程,具体解决线程同步等问题;设计并实现交互界面、网络通信、业务逻辑、数据库访问等四个主要功能模块;本文还设计了储能电站放电控制调度算法;(4)对中央主控系统与下层控制器的通信方式以及传输模式进行介绍,详细设计中央主控系统与下层控制器的通信协议,结合应用,具体设计其功能码和参数的格式,并对错误码进行相关说明;(5)细致分析储能电站内部数据信息特点,抽象实体,建立实体联系模型;分析实体对象基本属性,建立储能电站数据库应用系统;(6)分析层控制器、箱体内部工作环境控制器的功能特点、数据特点、通信特点,提出测试需求,设计测试方法,搭建测试平台,编写测试用例,处理分析测试数据,并对测试进行总结。储能电站监测控制软件作为储能电站系统的大脑,对于储能电站的智能化管理、安全可靠运行具有重要意义。目前,该软件成果已进入实际联调阶段,是该储能电站整体系统测试的关键环节。

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