CN104578416A - 储能监控*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能监控***，用于对储能***的运行状况进行监控和管理，储能监控***包括数据交互服务器以及数据存储服务器；数据交互服务器用于接收表征储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将实时运行数据输出给数据存储服务器；数据存储服务器用于存储实时运行数据并形成历史数据；数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息；数据交互服务器还用于将实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。上述储能监控***能够有效降低储能***的故障率。

Description

储能监控***
技术领域
本发明涉及能源管理技术领域，特别是涉及一种储能监控***。
背景技术
随着储能技术的应用以及日益发展，储能技术在新能源发电、电网运行等领域扮演着越来越重要的角色。其中，集装箱式储能产品以其易于运输和实时的优点被广泛应用于偏远地区的用电改造。储能设备监控***在储能***中具有十分重要的地位，它是整个储能***的控制中枢。传统的储能监控***仍以产品终端监控为主，由维护人员根据异常告警和现场的实际情况综合判断来进行人工维护。这种维护方法是故障出现后才会对储能***进行人工维护，并不能有效的降低储能***的故障率。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够有效降低储能***故障率的储能监控***。
一种储能监控***，用于对储能***的运行状况进行监控和管理，所述储能监控***包括数据交互服务器以及数据存储服务器；所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将所述实时运行数据输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器用于存储所述实时运行数据并形成历史数据；所述数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断所述实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息；所述数据交互服务器还用于将所述实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断所述实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。
在其中一个实施例中，所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***中储能电池管理***运行状况的各参数的实时运行数据；所述数据交换服务器还用于接收表征所述储能***中电池管理单元运行状况的各参数的实时运行数据；所述数据交换服务器还用于接收表征所述储能***中电池运行状况的各参数的实时运行数据。
在其中一个实施例中，所述征所述储能***中电池运行状况的各参数包括电池电芯的电压、电流和温度；表征所述储能***中电池管理单元运行状况的各参数包括电池管理单元的保险丝更换次数以及掉线率；所述表征所述储能***中储能电池管理***运行状况的各参数包括储能电池管理***的掉电次数、跳闸次数、合闸次数以及电池均衡异常中断次数。
在其中一个实施例中，所述数据交互服务器还用于接收所述储能***输出的故障信息并输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器还用于存储所述故障信息；所述数据交互服务器还用于根据所述故障信息确定故障点并输出；所述数据存储服务器还用于存储故障自维护方法；所述数据交互服务器还用于在确定故障点后根据所述数据存储服务器存储的故障自维护方法控制所述储能***进行自维护操作。
在其中一个实施例中，还包括显示装置，用于对所述储能***的实时运行数据以及预警信息进行显示。
在其中一个实施例中，还包括主服务器、云服务器；所述云服务器用于实现所述储能***与主服务器之间的数据交互；所述主服务器还与所述数据交互服务器进行数据交互。
一种储能监控***，包括数据交换服务器、数据存储服务器以及储能***；所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将所述实时运行数据输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器用于存储所述实时运行数据并形成历史数据；所述数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断所述实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息；所述数据交互服务器还用于将所述实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断所述实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。
在其中一个实施例中，所述储能***包括至少一个的储能电池管理***；所述储能电池管理***包括多个电池管理单元，所述电池管理单元用于对多个电池的运行状况进行监控和管理；所述表征所述储能***运行状况的各参数包括表征电池运行状况的参数、表征电池管理单元运行状况的参数以及表征储能管理***运行状况的参数。
在其中一个实施例中，所述数据交互服务器还用于接收所述储能***输出的故障信息并输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器还用于存储所述故障信息；所述数据交互服务器还用于根据所述故障信息确定故障点并输出；所述数据存储服务器还用于存储故障自维护方法；所述数据交互服务器还用于在确定故障点后根据所述数据存储服务器存储的故障自维护方法控制所述储能***进行自维护操作。
在其中一个实施例中，还包括主服务器、云服务器；所述储能***还包括本地服务器，用于接收并存储所述储能***的实时运行数据；所述云服务器用于实现所述本地服务器与主服务器之间的数据交互；所述主服务器还与所述数据交互服务器进行数据交互。
上述储能监控***可以对储能***的运行状况进行远程监控以及管理并将实时运行数据存储在数据存储服务器中。数据交互服务器则可以对接收到的实时运行数据进行监控并在实时运行数据超过均值超限预警值或者数据偏差预警值时输出预警信息，从而使得工作人员能够及时发现问题并解决问题，从而降低储能***的故障率。
附图说明
图1为一实施例中的储能监控***的示意图；
图2为一实施例中的储能监控***中的BMU掉线次数曲线图；
图3为一实施例中的储能监控***中的电池充放电过程曲线图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
一种储能监控***，用于对储能***的运行状况进行监控和管理。储能监控***包括数据交互服务器以及数据存储服务器。数据交互服务器用于接收表征储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将实时运行数据输出给数据存储服务器。数据存储服务器用于存储实时运行数据并形成储能***的历史数据。数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息。数据交互服务器还用于将实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。
上述储能监控***可以对储能***的运行状况进行远程监控以及管理并将实时运行数据存储在数据存储服务器中。数据交互服务器则可以对接收到的实时运行数据进行监控并在实时运行数据超过均值超限预警值或者数据偏差预警值时输出预警信息，从而使得工作人员能够及时发现问题并解决问题，从而降低储能***的故障率。
图1为一实施例中的储能监控***的示意图。一种储能监控***，用于对储能***的运行状况进行远程监控以及管理。储能监控***包括数据存储服务器110、数据交互服务器120、显示装置130、主服务器140以及云服务器150。在本实施例中，储能监控***还包括储能***。储能***包括本地服务器、至少一个的储能电池管理***(Battery Management System，BMS)。本地服务器用于对储能***的各参数的实时运行数据进行存储并通过连接外网设备与储能监控***进行网络连接。储能电池管理***则包括多个电池管理单元(BatteryManagement Unit，BMU)。电池管理单元用于对多个电池的运行状况进行管理以及监控。在本实施例中，电池管理单元还包括用于辅助电池正常进行工作所需要的辅助设备如配电柜、消防以及空调等。
云服务器150用于实现本地服务器以及主服务器140之间的数据交互。主服务140用于对整个储能***进行管理，并与数据交互服务器120进行数据交互。具体地，通过网线的连接，储能电池管理***可以与当地的连接外网设备进行连接，从而获取外网连接权限，并将数据进行加密后通过云服务器150，基于TCP/IP协议连接到主服务器140对外的域名IP以及指定的端口上来。储能电池管理***可以通过这个通道，实时将加密的数据传输到主服务器140上。数据交互服务器120则用于将主服务140输出的实时运行数据进行解密处理，并且对数据报文进行解析，获取数据信息。在本实施例中，获取的数据信息包括表征储能***运行状况的各参数的实时运行数据信息。数据交互服务器120将获取到的数据信息存储到数据存储服务器110上形成历史数据，并同时输出给显示装置130进行显示。
在本实施例中，表征储能***运行状况的各参数包括表征电池运行状况的参数、表征电池管理单元运行状况的参数以及表征储能电池管理***运行状况的参数，还包括表征辅助设备运行状况的参数。具体地，表征电池运行状况的参数包括电池电芯的电压、电流、温度以及相关参数的曲线视图。表征电池管理单元运行状况的参数则包括电芯压差、最高电芯电压、最低电芯电压、温度、总电压、电流、SOC(State Of Charge，荷电状态，也称剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示)、累计充电量、累计放电量以及电池管理单元的保险丝跟换次数以及掉线率。表征储能电池管理***运行状况的参数包括储能电池管理***的掉电次数、跳闸次数、合闸次数以及电池均衡异常中断次数，还包括编程记录、上电记录、***清零记录以及数据清零记录。表征辅助设备运行状况的参数则包括如空调、消防等辅助设备的运行状态参数以及配电柜设备的运行状况参数。
数据交互服务器120用于接收储能***的实时运行数据，并将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较，从而判断该实时运行数据是否超过均值超限预警值。数据交互服务器120判断出该实时运行数据超过均值超限预警值，则输出预警信息从而提醒工作人员及时发现问题并解决问题，降低储能***的事故率。以电池管理单元BMU的掉线率为例，正常情况下，BMU的掉线率会维持在一个较低的恒定水平，BMU掉线率的增加一定程度上反映了设备的不稳定因素出现。储能***会对***中的每一个BMU的掉线次数进行记录并输出给数据交互服务器120并存储在数据存储服务器110中。数据交互服务器120会定时(可以为日、月、年或者其他的指定时间长度)计算BMU的掉线率(单位：次/天、次/月、次/年)。数据交互服务器120会根据计算获得的BMU掉线率计算储能***的BMU掉线率均值，并将各BMU的掉线率与掉线率均值进行比较，判断其是否超过了均值超限预警值。在本实施例中，均值超限预警值一般设定为正常值的2倍，在其他的实施例中，也可以根据实际需要进行设定。在本实施例中，数据交互服务器120还会根据记录的掉线次数绘制掉线次数曲线图(以月为时间单位)，如图2所示。通过掉线次数曲线图可以清楚的看出各BMU掉线率的变化情况，从而将掉线率突变的异常BMU的掉线次数曲线做出显著显示，从而发出预警信息，并在显示装置130中进行显示，提示工作人员该部分的BMU可能出现问题。因此，工作人员可以根据预警信息提前对故障进行排除、及时排除故障隐患，降低故障率。如图2中的BMU2的掉线次数曲线较为突出，且呈继续上升趋势，因此数据交互服务器120会发出预警信息，提示工作人员及时对BMU2进行故障隐患排除，降低故障率。与此情况相同的还包括BMS的掉电次数、跳闸次数、电池均衡中断次数以及BMU的保险丝更换次数等。
数据交互服务器120还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断该实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是则输出预警信息。通过将实时运行数据与历史数据进行比较，从而在实时运行数据出现较大偏差时，输出预警信息并通过显示装置130进行显示。以电池电芯容量的预警为例，电池的电芯容量是随产品工作状态实时变化的，其充放电过程曲线如图3所示。从图3中可以看出，电池堆开始充电时，充电电流慢慢加大，单体电池电压加大，电池SOC也在变大；在大概六点是大电流充电后的一个静止的阶段，将充的虚电慢慢降下来，再进行小电流充电，然后是一个放电过程。从图中可以看出，有一颗电池的电压值以及SOC值在充电过程中上升比其他的电池的电压都要快，也是最先达到最高点，所以要对这颗电池进行均衡放电。在放电过程中，也是这块电池的电压下降最快，SOC值也是快于其他的电池电芯下降。该电池的充放电过程明显与其他同串电池存在偏差，因此调取相应的历史数据，确认其在参考时间段内(人为设定，与设定的***检查周期相关，一般为3-5个检查周期)是否均有相同情况发生或要求时段内的充放电均衡次数是否超过数据偏差预警值(高于其他电池均值的20％，百分比可以根据实际情况进行设定)，从而认定该电池电芯容量是否低于其他电芯，并在确认该电池电芯容量低于其他电芯后输出预警信息，提示工作人员对该电芯进行处理，排除故障隐患。
在本实施例中，数据交互服务器120还用于接收出储能***输出的故障信息并输出给数据存储服务器110。数据存储服务器110会对该故障信息进行存储形成故障日志。具体地，储能***的故障信息包括电池电芯温度过高、过低，电压过高、过低告警；BMU保险丝断掉告警，掉线记录，时间上报错误记录；BMS掉电记录，上电记录，跳闸记录，合闸记录，编程记录，***清零记录，数据清零记录以及其他操作性事件。通过对故障信息进行存储，以便于工作人员查找故障原因，并获取故障点，并通过数据存储服务器110存储的历史数据对故障进行分析处理。在本实施例中，数据交互服务器120可以根据故障信息以及历史数据对故障点进行确定并输出给显示装置130，从而便于工作人员获取故障点信息，并及时对故障信息进行排除。
数据存储服务器110还用于存储故障自维护方法，即存储一些较为常见且***能够实现的故障自维护方法。数据交互服务器120在对故障点进行确认后根据已有的故障自维护方法，优先对***进行自维护性修护，如果故障仍不能够解除，则根据实际故障的严重程度对故障部分进行隔离或者申请人工干预。储能监控***可以在遇到故障时及时判断故障原因，迅速找出故障点，节省时间，且能进行自维护故障排除，提高了维护的效率，降低了工作人员现场维护的费用以及维护时间，非常适合条件较为艰苦、环境比较恶劣等偏远地区。例如，当无法获取BMS的电池簇信息时，数据交互服务器120会确认对应簇的小卡是否一致，并在确认对应小卡无可正常通信簇信息，判定BMS的小卡(BMC)出现问题；当BMS的网口出现故障时，可以通过同地区多个BMS比较，从而判断出是网口问题，还是整体停电。
上述储能监控***能够远程对储能***(如储能集装箱等)进行全方位的监控，并通过大量历史数据，分析预警设备的故障趋势，及时排除故障隐患，降低故障率；遇到故障，及时判断故障原因，更快的找出故障点，节省时间，安全排除故障。
上述储能监控***还在对储能***进行远程自维护的同时还可以实现远程的升级维护管理。数据交互服务器120可以下发加密维护指令，并通过主服务器140、云服务器150再传到本地服务器上，再转发到对应的BMS上。BMS进行指令解析，完成指令，从而完成远程的升级维护管理。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能监控***，用于对储能***的运行状况进行监控和管理，其特征在于，所述储能监控***包括数据交互服务器以及数据存储服务器；
所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将所述实时运行数据输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器用于存储所述实时运行数据并形成历史数据；所述数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断所述实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息；所述数据交互服务器还用于将所述实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断所述实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。
2.根据权利要求1所述的储能监控***，其特征在于，所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***中储能电池管理***运行状况的各参数的实时运行数据；所述数据交换服务器还用于接收表征所述储能***中电池管理单元运行状况的各参数的实时运行数据；所述数据交换服务器还用于接收表征所述储能***中电池运行状况的各参数的实时运行数据。
3.根据权利要求2所述的储能监控***，其特征在于，所述征所述储能***中电池运行状况的各参数包括电池电芯的电压、电流和温度；表征所述储能***中电池管理单元运行状况的各参数包括电池管理单元的保险丝更换次数以及掉线率；所述表征所述储能***中储能电池管理***运行状况的各参数包括储能电池管理***的掉电次数、跳闸次数、合闸次数以及电池均衡异常中断次数。
4.根据权利要求1所述的储能监控***，其特征在于，所述数据交互服务器还用于接收所述储能***输出的故障信息并输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器还用于存储所述故障信息；所述数据交互服务器还用于根据所述故障信息确定故障点并输出；
所述数据存储服务器还用于存储故障自维护方法；所述数据交互服务器还用于在确定故障点后根据所述数据存储服务器存储的故障自维护方法控制所述储能***进行自维护操作。
5.根据权利要求1所述的储能监控***，其特征在于，还包括显示装置，用于对所述储能***的实时运行数据以及预警信息进行显示。
6.根据权利要求1所述的储能监控***，其特征在于，还包括主服务器、云服务器；所述云服务器用于实现所述储能***与主服务器之间的数据交互；所述主服务器还与所述数据交互服务器进行数据交互。
7.一种储能监控***，其特征在于，包括数据交换服务器、数据存储服务器以及储能***；
所述数据交互服务器用于接收表征所述储能***运行状况的各参数的实时运行数据，并将所述实时运行数据输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器用于存储所述实时运行数据并形成历史数据；所述数据交互服务器还用于将各参数的实时运行数据与对应参数的实时运行数据的均值进行比较并判断所述实时运行数据是否超过均值超限预警值；若是，则输出预警信息；所述数据交互服务器还用于将所述实时运行数据与对应参数的历史数据进行比较，并判断所述实时运行数据是否超过数据偏差预警值，若是，则输出预警信息。
8.根据权利要求7所述的储能监控***，其特征在于，所述储能***包括至少一个的储能电池管理***；所述储能电池管理***包括多个电池管理单元，所述电池管理单元用于对多个电池的运行状况进行监控和管理；所述表征所述储能***运行状况的各参数包括表征电池运行状况的参数、表征电池管理单元运行状况的参数以及表征储能管理***运行状况的参数。
9.根据权利要求7所述的储能监控***，其特征在于，所述数据交互服务器还用于接收所述储能***输出的故障信息并输出给所述数据存储服务器；所述数据存储服务器还用于存储所述故障信息；所述数据交互服务器还用于根据所述故障信息确定故障点并输出；
所述数据存储服务器还用于存储故障自维护方法；所述数据交互服务器还用于在确定故障点后根据所述数据存储服务器存储的故障自维护方法控制所述储能***进行自维护操作。
10.根据权利要求7所述的储能监控***，其特征在于，还包括主服务器、云服务器；所述储能***还包括本地服务器，用于接收并存储所述储能***的实时运行数据；所述云服务器用于实现所述本地服务器与主服务器之间的数据交互；所述主服务器还与所述数据交互服务器进行数据交互。
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