跨界融合的力量：BESS 如何實現(xiàn)電力流與數(shù)據(jù)流的完美相融

為順應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型趨勢，各國政府及能源行業(yè)正重點推進(jìn)電池儲能系統(tǒng) (BESS) 建設(shè)。近年來，多國政府紛紛加大投資力度，著力發(fā)展大型 BESS。

2022 年，美國通過《通脹削減法案》(IRA)，批準(zhǔn)向可再生能源和應(yīng)對氣候變化項目撥款 3,700 億美元之多，其中高達(dá) 30% 將補(bǔ)貼給儲能設(shè)備。無獨有偶，中國計劃在 2025 年前將新型儲能裝機(jī)容量提升至 3,000 萬千瓦，助力國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，儲能技術(shù)正日益成為電網(wǎng)系統(tǒng)的第五大發(fā)展支柱，與發(fā)電、輸電、配電和用電技術(shù)同樣重要。

先進(jìn)的智能電力管理系統(tǒng)

現(xiàn)代化 BESS 不再是單純的充放電系統(tǒng)，現(xiàn)已發(fā)展成為集電力流與數(shù)據(jù)流管理于一體的先進(jìn)智能電力管理系統(tǒng)。因此，BESS 運營不僅涉及電池管理，還必須依托安全的網(wǎng)絡(luò)連接，與發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，優(yōu)化電力使用效率。然而，這些進(jìn)步給電力和自動化系統(tǒng)供應(yīng)商帶來了全新的網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。過去，網(wǎng)絡(luò)傳輸基本上只要求“連通”，但隨著 BESS 與國家電網(wǎng)深度融合，對網(wǎng)絡(luò)可用性和安全性的要求急劇提高。

不過，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)近年來突飛猛進(jìn)，已無縫接入各類關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。以下是 BESS 供應(yīng)商在設(shè)計系統(tǒng)時常常面臨的四項網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求：

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)指標(biāo)：先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)支持實時監(jiān)控點對點通信的關(guān)鍵指標(biāo)，如光功率和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包錯誤率等。通過監(jiān)控這些指標(biāo)，不僅能掌握系統(tǒng)運行的實時狀態(tài)，還能及早發(fā)現(xiàn)潛在的硬件故障或網(wǎng)絡(luò)干擾。例如，光功率異常意味著光纖發(fā)射器或?qū)l(fā)生故障，或現(xiàn)場布線存在問題。及早檢查和干預(yù)可以防止通信中斷，確保 BESS 平穩(wěn)運行。

高可用性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：工業(yè)以太網(wǎng)采用毫秒級冗余網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可滿足 BESS 和電網(wǎng)之間的實時通信要求。這種架構(gòu)不僅支持穩(wěn)定的實時傳輸，還能在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時快速切換至備用網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)流不中斷。PRP/HSR 零丟包技術(shù)有助于提高 BESS 與變電站交互時的網(wǎng)絡(luò)可靠性。

簡化設(shè)備 IP 管理，提高網(wǎng)絡(luò)安全性：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT) 功能可簡化 IP 配置和管理，對于包含大量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大型 BESS 作用巨大。借助 NAT 功能，同一電池儲能柜中的多臺設(shè)備可共享 IP 地址，避免潛在攻擊者接觸內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體安全性。

對標(biāo)國際工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范：近年來，隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全意識日益提高，IEC 62443 等工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全新標(biāo)準(zhǔn)受到國際社會的廣泛認(rèn)可，開始應(yīng)用于關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施。這些標(biāo)準(zhǔn)聚焦具體產(chǎn)品、整體系統(tǒng)安全和長期安全管理，全方位涵蓋各種網(wǎng)絡(luò)安全工程理念。

總之，隨著科技飛速發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型勢不可擋，BESS 在電力系統(tǒng)中的重要性與日俱增，而要保障這類系統(tǒng)順暢運行，需要綜合運用電化學(xué)、自動化、網(wǎng)絡(luò)通信等多領(lǐng)域?qū)I(yè)知識。為推進(jìn)跨界合作，當(dāng)務(wù)之急是吸納更多跨行業(yè)人才，確保 BESS 技術(shù)能夠高效、安全、可持續(xù)地滿足未來能源需求。

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