CN117371726B - 储能信息子站状态感知和性能评估***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于储能站领域，涉及数据分析技术，用于解决现有技术中的储能信息子站状态感知和性能评估***无法对储能信息子站的设备运行状态进行精确感知的问题，具体是储能信息子站状态感知和性能评估***及方法，包括服务器，所述服务器通信连接有状态感知模块、储能监测模块、优化分析模块以及存储模块；将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取储能信息子站中感知对象的历史序列与实时序列，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；本发明可以对储能信息子站的设备进行状态感知分析，结合历史故障数据与历史失效数据进行分析得到感知对象的历史异常系数，提储能信息子站的运行安全性。
Description
技术领域
本发明属于储能站领域，涉及数据分析技术，具体是储能信息子站状态感知和性能评估***及方法。
背景技术
储能电站是通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备***，储能电站的作用主要包括日调峰作用和年调节作用，日调峰作用就是在用电低谷时用电网的电抽水，用电高峰时用水发电供应电网；年调节作用即在丰水季节电能过剩时用电把水抽到高位水库，到枯水季节时再放水发电，供应电网。
现有技术中的储能信息子站状态感知和性能评估***无法对储能信息子站的设备运行状态进行精确感知，从而在设备状态异常时无法及时进行反馈，存在一定的安全隐患，同时无法根据储能信息子站的储能状态对储能方式进行优化分析。
针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供储能信息子站状态感知和性能评估***及方法，用于解决现有技术中的储能信息子站状态感知和性能评估***无法对储能信息子站的设备运行状态进行精确感知的问题；
本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对储能信息子站的设备运行状态进行精确感知的储能信息子站状态感知和性能评估***及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
储能信息子站状态感知和性能评估***，包括服务器，所述服务器通信连接有状态感知模块、储能监测模块、优化分析模块以及存储模块；
所述状态感知模块用于对储能信息子站的设备进行状态感知分析：将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取储能信息子站中感知对象的历史序列与实时序列，将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；
所述储能监测模块用于对储能信息子站的储能状态进行监测分析：生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4并进行数值计算得到储能信息子站的储能系数CN，通过储能系数CN对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；
所述优化分析模块用于对储能信息子站的运行性能进行优化分析。
作为本发明的一种优选实施方式，储能信息子站中感知对象的历史序列与实时序列的获取过程包括：获取感知对象的历史故障数据LG与历史失效数据LS，通过对历史故障数据LG与历史失效数据LS进行数值计算得到感知对象的历史异常系数LY；将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列；获取感知对象的实时感知参数与参数范围，将参数范围的最大值与最小值的平均值标记为感知标准参数，将实时感知参数与感知标准参数差值的绝对值标记为实时异常系数，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列。
作为本发明的一种优选实施方式，对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到隐患阈值，将隐患系数与隐患阈值进行比较：若隐患系数小于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患满足要求；若隐患系数大于等于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患不满足要求，生成感知异常信号并将感知异常信号发送至服务器，服务器接收到感知异常信号后将感知异常信号发送至管理人员的手机终端。
作为本发明的一种优选实施方式，对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到储能阈值CNmin，将储能信息子站的储能系数CN与储能阈值CNmin进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态不满足要求，生成储能异常信号并将储能异常信号发送至服务器，服务器接收到储能异常信号后将储能异常信号发送至管理人员的手机终端；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态满足要求。
作为本发明的一种优选实施方式，优化分析模块对储能信息子站的运行性能进行优化分析的具体过程包括：获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，将需求值位于需求区间的储能信息子站标记为需求区间的匹配对象，获取匹配对象的储能方式，对储能方式相同的匹配对象的储能系数CN进行求和取平均值得到储能方式的储能表现值，将储能表现值数值最大的储能方式标记为需求区间的匹配方式，将所有需求区间的匹配方式发送至服务器，服务器接收到需求区间的匹配方式后将需求区间的匹配方式发送至管理人员的手机终端。
储能信息子站状态感知和性能评估方法，包括以下步骤：
步骤一：对储能信息子站的设备进行状态感知分析：将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取感知对象的历史异常系数LY与实时异常系数，将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列；
步骤二：将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；
步骤三：对储能信息子站的储能状态进行监测分析：生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4并进行数值计算得到储能系数CN，通过储能系数CN对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；
步骤四：对储能信息子站的运行性能进行优化分析：获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，通过对需求区间内相同储能方式的储能信息子站的储能系数进行计算得到储能方式的储能表现值，通过储能表现值对需求区间的匹配方式进行筛选。
本发明具备下述有益效果：
1、通过状态感知模块可以对储能信息子站的设备进行状态感知分析，结合历史故障数据与历史失效数据进行分析得到感知对象的历史异常系数，从而通过历史异常系数与实时异常系数分别生成历史序列与实时序列，根据历史序列与实时序列对设备的状态感知隐患进行反馈，提储能信息子站的运行安全性；
2、通过储能监测模块可以对储能信息子站的储能状态进行监测分析，通过对储能信息子站在监测周期内的各项效率数据进行数值计算得到储能系数，通过储能系数对储能信息子站的储能状态异常程度进行监控，从而在储能状态异常时进行反馈；
3、通过优化分析模块可以对储能信息子站的运行性能进行优化分析，对需求值进行范围与区间划分，将不同需求值的储能信息子站划分到不同的需求区间内，然后对需求区间内的储能信息子站的储能系数与储能方式进行分析得到需求区间的匹配方式，为不同需求体量的储能信息子站匹配最为合适的储能方式，提高储能信息子站的储能效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的***框图；
图2为本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，储能信息子站状态感知和性能评估***，包括服务器，服务器通信连接有状态感知模块、储能监测模块、优化分析模块以及存储模块。
状态感知模块用于对储能信息子站的设备进行状态感知分析：将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取感知对象的历史故障数据LG与历史失效数据LS，历史故障数据LG为感知对象在历史工作数据中的故障率，历史失效数据LS为感知对象在历史工作数据中的失效率，通过公式LY＝α1*LG+α2*LS得到感知对象的历史异常系数LY，其中α1与α2均为比例系数，且α1＞α2＞1；将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列；获取感知对象的实时感知参数与参数范围，将参数范围的最大值与最小值的平均值标记为感知标准参数，将实时感知参数与感知标准参数差值的绝对值标记为实时异常系数，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列，将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数，通过存储模块获取到隐患阈值，将隐患系数与隐患阈值进行比较：若隐患系数小于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患满足要求；若隐患系数大于等于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患不满足要求，生成感知异常信号并将感知异常信号发送至服务器，服务器接收到感知异常信号后将感知异常信号发送至管理人员的手机终端；对储能信息子站的设备进行状态感知分析，结合历史故障数据与历史失效数据进行分析得到感知对象的历史异常系数，从而通过历史异常系数与实时异常系数分别生成历史序列与实时序列，根据历史序列与实时序列对设备的状态感知隐患进行反馈，提储能信息子站的运行安全性。
储能监测模块用于对储能信息子站的储能状态进行监测分析：生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4，电池效率值Q1为储能电池完成充放电循环的效率值，即电池本体放出电量与充入电量的比值，功率变换效率值Q2为整流效率和逆变效率的和值，电力线路效率值Q3为考虑交直流电缆双向输电损耗后的效率，变压器效率值Q4为考虑变压器双向变压损耗后的效率，通过公式CN＝Q1*Q2*Q3*Q4得到储能信息子站的储能系数CN，通过存储模块获取到储能阈值CNmin，将储能信息子站的储能系数CN与储能阈值CNmin进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态不满足要求，生成储能异常信号并将储能异常信号发送至服务器，服务器接收到储能异常信号后将储能异常信号发送至管理人员的手机终端；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态满足要求；对储能信息子站的储能状态进行监测分析，通过对储能信息子站在监测周期内的各项效率数据进行数值计算得到储能系数，通过储能系数对储能信息子站的储能状态异常程度进行监控，从而在储能状态异常时进行反馈。
优化分析模块用于对储能信息子站的运行性能进行优化分析：获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，将需求值位于需求区间的储能信息子站标记为需求区间的匹配对象，获取匹配对象的储能方式，对储能方式相同的匹配对象的储能系数CN进行求和取平均值得到储能方式的储能表现值，将储能表现值数值最大的储能方式标记为需求区间的匹配方式，将所有需求区间的匹配方式发送至服务器，服务器接收到需求区间的匹配方式后将需求区间的匹配方式发送至管理人员的手机终端；对储能信息子站的运行性能进行优化分析，对需求值进行范围与区间划分，将不同需求值的储能信息子站划分到不同的需求区间内，然后对需求区间内的储能信息子站的储能系数与储能方式进行分析得到需求区间的匹配方式，为不同需求体量的储能信息子站匹配最为合适的储能方式，提高储能信息子站的储能效率。
实施例二
如图2所示，储能信息子站状态感知和性能评估方法，包括以下步骤：
步骤一：对储能信息子站的设备进行状态感知分析：将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取感知对象的历史异常系数LY与实时异常系数，将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列；
步骤二：将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；
步骤三：对储能信息子站的储能状态进行监测分析：生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4并进行数值计算得到储能系数CN，通过储能系数CN对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；
步骤四：对储能信息子站的运行性能进行优化分析：获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，通过对需求区间内相同储能方式的储能信息子站的储能系数进行计算得到储能方式的储能表现值，通过储能表现值对需求区间的匹配方式进行筛选。
储能信息子站状态感知和性能评估***及方法，工作时，将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取感知对象的历史异常系数LY与实时异常系数，将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列；将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4并进行数值计算得到储能系数CN，通过储能系数CN对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，通过对需求区间内相同储能方式的储能信息子站的储能系数进行计算得到储能方式的储能表现值，通过储能表现值对需求区间的匹配方式进行筛选。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式LY＝α1*LG+α2*LS；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的历史异常系数；将设定的历史异常系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1与α2的取值分别为3.68和2.53；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的历史异常系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如历史异常系数与历史故障数据的数值成正比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (1)
1.储能信息子站状态感知和性能评估***，其特征在于，包括服务器，所述服务器通信连接有状态感知模块、储能监测模块、优化分析模块以及存储模块；
所述状态感知模块用于对储能信息子站的设备进行状态感知分析并获取到储能信息子站的隐患系数，通过隐患系数对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定；
所述储能监测模块用于对储能信息子站的储能状态进行监测分析并对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；
所述优化分析模块用于对储能信息子站的运行性能进行优化分析；
储能信息子站的隐患系数的获取过程包括：将储能信息子站的设备标记为感知对象，获取储能信息子站中感知对象的历史序列与实时序列，将感知对象在历史序列中的序号与实时序列中的序号差值的绝对值标记为感知对象的隐患值，对所有感知对象的隐患值进行求和取平均值得到储能信息子站的隐患系数；
储能信息子站中感知对象的历史序列的获取过程包括：获取感知对象的历史故障数据LG与历史失效数据LS，通过对历史故障数据LG与历史失效数据LS进行数值计算得到感知对象的历史异常系数LY；将感知对象按照历史异常系数LY由大到小的顺序进行排列得到历史序列；
储能信息子站中感知对象的实时序列的获取过程包括：获取感知对象的实时感知参数与参数范围，将参数范围的最大值与最小值的平均值标记为感知标准参数，将实时感知参数与感知标准参数差值的绝对值标记为实时异常系数，将感知对象按照实时异常系数由大到小的顺序进行排列的到实时序列；
对储能信息子站的状态感知隐患是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到隐患阈值，将隐患系数与隐患阈值进行比较：若隐患系数小于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患满足要求；若隐患系数大于等于隐患阈值，则判定储能信息子站的状态感知隐患不满足要求，生成感知异常信号并将感知异常信号发送至服务器，服务器接收到感知异常信号后将感知异常信号发送至管理人员的手机终端；
储能监测模块用于对储能信息子站的储能状态进行监测分析的具体过程包括：生成监测周期，获取储能信息子站在监测周期内的电池效率值Q1、功率变换效率值Q2、电力线路效率值Q3以及变压器效率值Q4并进行数值计算得到储能信息子站的储能系数CN，通过储能系数CN对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定；
对储能信息子站的储能状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到储能阈值CNmin，将储能信息子站的储能系数CN与储能阈值CNmin进行比较：若储能系数CN小于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态不满足要求，生成储能异常信号并将储能异常信号发送至服务器，服务器接收到储能异常信号后将储能异常信号发送至管理人员的手机终端；若储能系数CN大于等于储能阈值CNmin，则判定储能信息子站的储能状态满足要求；
优化分析模块对储能信息子站的运行性能进行优化分析的具体过程包括：获取需求区间的匹配对象，获取匹配对象的储能方式，对储能方式相同的匹配对象的储能系数CN进行求和取平均值得到储能方式的储能表现值，将储能表现值数值最大的储能方式标记为需求区间的匹配方式，将所有需求区间的匹配方式发送至服务器，服务器接收到需求区间的匹配方式后将需求区间的匹配方式发送至管理人员的手机终端；
需求区间的匹配对象的获取过程包括：获取所有储能信息子站的长周期能量时移需求并标记为储能信息子站的需求值，由需求值的最大值与最小值构成需求范围，将需求范围分割为若干个需求区间，将需求值位于需求区间的储能信息子站标记为需求区间的匹配对象。
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