一、项目背景
在新能源加速发展与新型电力系统建设背景下,储能电站作为平衡电网供需、提升能源利用效率的关键设施,得到广泛应用。储能电站犹如大型“充电宝”,在电力供应过剩时储存电能、在需求高峰或供应不足时释放电能,对保障电网稳定运行具有重要意义。
储能电站主要由储能柜与配电室组成,涵盖电池组、BMS、PCS、EMS、电表、电流传感器、电压传感器、温湿度传感器及摄像头等设备。其中,电池状态、电力参数、环境参数与视频画面直接决定电站的安全运行水平,一旦出现热失控、电流过大、温度过高等异常,往往导致火灾、爆炸等严重事故与经济损失。
与此同时,储能电站运营商对分散运行的多个站点缺乏实时掌握手段,设备间缺乏互联、数据孤岛严重,人工抄录汇总效率低、误差大,难以支撑优化运维策略与提升系统效率的决策需求。随着《储能电站运行维护规程》等标准发布及“储能电站运维管理员”成为新职业,运维管理正加速向规范化发展,物联网技术成为重要助力。
本项目以数之能工业物联网平台为核心,面向储能电站运营商,实现储能电站设备状态、电力参数、环境参数与现场视频的集中采集、远程可视化监控与信息化运维管理,助力企业运营管理水平与工作效率,推动数字化转型与高质量发展。
二、痛点分析
(一)人工巡检依赖度高,安全隐患大
储能电站涉及高压电与易燃易爆的电池材料,存在热失控、火灾、爆炸等安全隐患。在人工定时巡查的工作模式下,出现异常故障往往不能及时发现,难以及时应对采取措施。
(二)设备缺乏互联,数据孤岛严重
储能电站包括电池组、BMS、PCS、EMS、电表、传感器等多类设备,缺乏设备互联,数据孤岛严重,而人工抄录汇总效率低、工作量也大,导致管理混乱。
(三)数据可视化薄弱,运营管理难优化
储能电站运行维护产生的数据量巨大,包括电池状态数据、运行参数、故障记录等,缺乏管理平台导致管理和分析能力不足,不利于优化运维策略、提升系统效率等工作的开展。
三、项目调研
(一)设备与工艺调研
通过梳理储能电站的组成结构与关键运行环节,现场主要包括储能柜与配电室,涉及电池BMS、PCS、智能电表、摄像头、电流传感器、电压传感器、温湿度传感器等设备。
关键监测点位包括:储能电站启动、充电、放电、停机等运行工况,电压、电流、温湿度等电力与环境参数,以及现场视频、故障告警等信息。
(二)控制系统与通讯条件
系统需接入电池柜、BMS、PCS、EMS、摄像头、电表及各传感器进行数据采集,并具备多站点分布式接入与集中管理的通讯条件。
四、解决方案
(一)总体架构
采用“设备层—平台层—应用层”架构,以数之能工业物联网平台为核心,实现储能电站全链条数据的采集、传输、存储、分析与监控运维闭环。
1.设备层
涵盖储能电站的电池BMS、PCS、摄像头、电表、电流传感器、电压传感器、温湿度传感器等设备,通过接入上述设备实现运行状态、电力参数、环境参数、现场视频与故障告警等数据采集。
2.平台层
数之能私有部署工业物联网平台,实时监测储能电站运行状态与各类参数,通过云端集中化的配置管理和规则计算,实现组态配置操作,实现各类控件与设备数据的绑定映射,构建可视化数据大屏。
3.应用层
提供集中管理、远程监控、故障告警、运维管理、储能报表、数据分析等功能,实现储能电站的可视化监控与智能化管理,为运营商提供全面、远程的监控管理手段。

五、实现功能
(一)集中管理
多个储能电站接入一个平台,实现分布式站点的集中管理,通过GIS电子地图可以实时查看各个储能电站的位置分布、数量规模、运行参数、告警频率、运维工单等信息。
(二)远程监控
实时监测储能电站的状态参数,如启动、充电、放电、停机等运行工况,以及电压、电流、温湿度等参数,通过大屏、图表和报表等形式展示,解决设备状态掌握不及时的问题。
(三)故障告警
通过设定告警阈值,能够在监测到温度过高、电流过大等数据时自动告警,通过微信、短信、邮件等方式进行通知,使得管理人员能够快速定位故障设备并进行诊断,及时采取措施。
(四)运维管理
设置多种运维工单模版,如巡检、维护、保养等,能够在需要时快速进行创建、编辑、管理、退回等操作,汇总集中便于了解运维工作质量,并建立运维知识库。
(五)储能报表
全站有功功率、无功功率、全站上网电量、全站下网电量、累计上网电量、累计下网电量;储能系统充电量、放电量等形成可视化数据报表,支持自定义生成报表并导出。
(六)数据分析
企业能够对各个储能电站的生产能力、故障频率、运维质量等数据进行智能分析,能够针对不同站点做出个性化升级,也能为生产、运维等工作提供人性化支持。
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