一种储能电池插箱运维计划制定方法技术

本发明专利技术公开了一种储能电池插箱运维计划制定方法，属于储能电池插箱运维计划制定领域；具体是基于储能电池各类特征数据，两两数据类别之间生成散点图，对各个生成的散点图进行有放回抽样，每个散点图能够抽样得到多个子散点图，根据子散点图生成的最小生成树获得抽样得出的储能电池插箱异常状态向量。对各个子散点图生成的储能电池插箱异常状态向量进行统计，最终依据统计思想判断各个储能电池插箱的异常状态，从而根据储能电池插箱的异常状态分级制定运维计划；本发明专利技术结合最小生成树原理，实现全面且精确的检修优先级排序。实现全面且精确的检修优先级排序。实现全面且精确的检修优先级排序。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池插箱运维计划制定方法


[0001]本专利技术属于储能电池插箱运维计划制定领域，具体是一种储能电池插箱运维计划制定方法。

技术介绍

[0002]近些年，新能源发电在电网中的占比逐渐上升，因为其高效率，低成本以及对于环境的友好性受到大力投资。然而，新能源也有重大的缺点：发电存在波动性。决定新能源发电大小的因素很多，例如天气阴晴，温度和气象等等，其随机性与波动性较强，导致了高渗透率电网存在较大波动，需要抑制此种波动才得以保持电网稳态运行。因此，储能装置在电网中的占比也不断提高。
[0003]储能是一个新兴的领域，随着新能源发电形式的比重上升，储能在交通和家用等多个领域得到了迅速发展，储能技术也日渐成熟。越来越多的储能电站投运，也帮助电网获得了更好的稳定性以及更高的经济效益。储能电站已经逐渐成为了电网中不可或缺的时间尺度转移电能的重要设备。随之而来的储能电站的运维与检修也变的逐渐重要。
[0004]良好的运维能够保养储能电池插箱的运行状态，从而达到延长储能电池插箱寿命的目的，还能够有效降低储能电池插箱的故障率；而较差的储能电池插箱运维效果可能导致很严重的储能电站事故。
[0005]对于储能电站的运维而言，其运维计划的制定从根本上影响着运维的效果。由于储能电池插箱的运行状态各不相同，在同一时间制定检修计划时，存在着重要程度方面的先后排序。但这种排序无法直观的观测，只能通过储能电池插箱的各个特征指标进行计算，从而获取储能电池插箱的异常状态信息。

技术实现思路

[0006]针对目前的储能电站运维计划缺乏较好的科学制定方式，本专利技术公开了一种储能电池插箱运维计划制定方法，旨在利用统计最小生成树思想，对准确的判断储能电池插箱的异常状态进行研究，为储能电池插箱检修时的储能电池插箱运维计划制定问题提供参考。
[0007]所述储能电池插箱运维计划制定方法，具体步骤如下：
[0008]步骤一、针对n个储能电池插箱，分别采集时间段T
N
内，每个储能电池插箱的m种特征数据；
[0009]数据特征包括电压，电流和温度等；
[0010]步骤二、针对每一种特征，将n个储能电池插箱的该类特征生成一个特征数据矩阵，并计算该特征数据矩阵的特征值向量，将m种特征值向量组成特征值表λ。
[0011]第q个特征数据矩阵使用λ
q
表示；
[0012]各个储能电池插箱在时间段T
N
内每个特征的变化率，组成各特征对应的特征值向量。
[0013]步骤三、在特征值表λ中，遍历取出两列特征值向量组成一个散点图，得到共计个不同的散点图；
[0014]步骤四、对每个散点图进行多次有放回抽样，根据有放回抽样得到的子散点图，生成各子散点图的最小生成树。
[0015]具体为：针对第p个散点图H
p
，对全部散点进行k次有放回抽样，每次抽取n
‑
2个散点组成子散点图，其中第x次抽样所得到的子散点图使用H
p,x
表示；
[0016]对于子散点图H
p,x
，生成图中全部散点的最小生成树T
p,x
。
[0017]最小生成树T
p,x
采用二叉树，联通图中全部散点，同时保证所联通的路径最短且路径数量最小。
[0018]重复得到对应全部个散点图的个最小生成树。
[0019]步骤五、针对每个最小生成树，计算该最小生成树中所有路径的平均距离，并对最小生成树中的每一条路径进行判别，得到所有最小生成树中标记出的异常储能电池插箱
[0020]具体为：
[0021]首先、针对最小生成树T
p,x
，该树对应n
‑
2个节点，生成n
‑
3条路径，对其各条路径进行编号，用集合L＝{L
p,x,1
,...,L
p,x,n
‑3}表示；并计算全部路径的平均距离L
p,x,ave
。
[0022]然后、将各条路径长度分别与平均距离L
p,x,ave
进行对比，出现三种状况：
[0023]状况1：第y条路径L
p,x,y
的长度小于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为正常节点，即对应的两个储能电池插箱被认为是正常储能电池插箱。
[0024]状况2：第y条路径L
p,x,y
的长度大于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为孤立节点，除非此两个节点与其他小于平均距离的路径相连，否则其对应的储能电池插箱将被标记为异常储能电池插箱。
[0025]状况3：第y条路径L
p,x,y
的长度等于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为正常节点，即对应的两个储能电池插箱被认为是正常储能电池插箱。
[0026]最后、对全部个最小生成树重复执行上述步骤，得到全部个最小生成树中所标记出的异常储能电池插箱。
[0027]步骤六、统计每个最小生成树标记的异常储能电池插箱向量，组成最终的储能电池插箱异常判断结果。
[0028]具体为：针对散点图H
p
，其子散点图H
p,x
的最小生成树T
p,x
标记的异常储能电池插箱向量为J
p,x
；
[0029]将该散点图H
p
的全部异常储能电池插箱向量J
p,1
,J
p,2
,...,J
p,x
,...,J
p,k
，按照行排列，成为判断矩阵J
p
，其中矩阵中元素0表示正常，1表示异常。
[0030]同理，对全部个散点图分别重复上述步骤，将所有散点图对应的判断矩阵进行对应元素的加和，得到总判断矩阵J。
[0031]最后，对总判断矩阵J中的全部元素进行判断：
[0032]1)寻找总判断矩阵J中的最大值元素J
Max,1
，对应的储能电池插箱为最异常储能电池插箱B
Max,1
，加入储能电池插箱检修序列中，即R＝{B
Max,1
}；
[0033]2)若序列R中的元素个数小于预设的本次运维计划维修的储能电池插箱数量G，则
将最大值元素J
Max,1
从总判断矩阵J中剔除，并继续选择下一个最大值元素。
[0034]3)若序列R中的元素个数等于预设数量G，此时储能电池插箱检修序列已满，按照储能电池插箱检修序列时序进行检修，即实现了储能电池插箱的检修计划制定。
[0035]本专利技术的优点在于：
[0036]1)、一种储能电池插箱运维计划制定方法，针对于电池插箱数量众多，难以抉择检修优先度的问题，结合最小生成树原理，实现全面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池插箱运维计划制定方法，其特征在于，具体步骤如下：首先、针对n个储能电池插箱，分别采集时间段T
N
内，每个储能电池插箱的m种特征数据；针对每一种特征，将n个储能电池插箱的该类特征生成一个特征数据矩阵，并计算该特征数据矩阵的特征值向量，将m种特征值向量组成特征值表λ；然后、在特征值表λ中，遍历取出两列特征值向量组成一个散点图，得到共计个不同的散点图；对每个散点图进行多次有放回抽样，根据有放回抽样得到的子散点图，生成各子散点图的最小生成树；接着、针对每个最小生成树，计算该最小生成树中所有路径的平均距离，并对最小生成树中的每一条路径进行判别，距离小于平均距离的路径，其两端的节点所代表的电池插箱视为正常电池插箱；否则，视为异常电池插箱；具体为：针对最小生成树T
p,x
对应n
‑
2个节点，生成n
‑
3条路径，对其各条路径进行编号，用集合L＝{L
p,x,1
,...,L
p,x,n
‑3}表示；并计算全部路径的平均距离L
p,x,ave
；然后、将各条路径长度分别与平均距离L
p,x,ave
进行对比，出现三种状况：状况1：第y条路径L
p,x,y
的长度小于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为正常节点，即对应的两个储能电池插箱被认为是正常储能电池插箱；状况2：第y条路径L
p,x,y
的长度大于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为孤立节点，除非此两个节点与其他小于平均距离的路径相连，否则其对应的储能电池插箱将被标记为异常储能电池插箱；状况3：第y条路径L
p,x,y
的长度等于平均距离，此时路径L
p,x,y
两端的两个节点被视为正常节点，即对应的两个储能电池插箱被认为是正常储能电池插箱；最后、对于每一个散点图，统计其全部有放回抽样生成的全部最小生成树所孤立出的异常电池插箱，将所有散点图统计出的异常电池插箱判断向量相加，从而得到多个特征下各个电池插箱的异常判断向量，依据不同的异常等级指定运维及预警策略；具体为：针对散点图H
p
，其子散点图H
p,x...

【专利技术属性】
技术研发人员：马速良，齐志新，江冰，刘硕，陈明轩，武亦文，李建林，
申请(专利权)人：三峡科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：