一种电化学储能电站故障预警方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种电化学储能电站故障预警方法及系统，属于储能技术领域，包括：基于电化学储能电站电气一次系统网路拓扑结构进行系统设备建模，得到系统模型；依据所述系统模型收集电化学储能电站不同级别的运行数据及故障告警信息；基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息；基于所述故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分；基于权重系数与相应单项指标评分计算出电池健康度得分；基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划。通过对运行数据、故障告警信息以及基础数据进行科学的处理，提高了对电化学储能电站维护的科学性和安全性。电站维护的科学性和安全性。电站维护的科学性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学储能电站故障预警方法及系统


[0001]本申请涉及储能
，尤其涉及一种电化学储能电站故障预警方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，国内电化学储能领域的应用规模迅速扩大，锂离子电池、钠离子电池等相继在储能领域进行应用，由于电化学储能电站设备的内外特性与常规电气设备不同，具有典型的化学动态演变特征，电化学储能电站设备的维护不能照搬现有技术，且随着充放电次数增加，储能电池面临容量下降甚至失效的风险，轻则影响储能电站能效发挥，重则可能引发火灾事故。由于储能电站规模庞大，发生火灾后灭火难度极高，造成的直接损失和间接损失极高，还容易引起电网的整体波动。但目前规模化电化学储能电站的电池失效评估以及巡检策略依然难以满足电化学储能电站的要求，严重影响电站的正常运行。
[0003]因此，基于上述问题，有必要基于电化学储能电站自身特性，开发新的技术方法和技术手段，及时有效地评估储能电站电池舱电池的失效程度，以保障对在运电池定期评估、对缺陷电池准确定位、对故障电池及时更换。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电化学储能电站故障预警方法及系统。通过对运行数据、故障告警信息以及基础数据进行科学的处理，对电池簇、电池模块和电池单体等各部分的风险进行整体评估，从而得到整体电池健康度得分，提高了对电化学储能电站评估的准确性，并基于评估结果出具了相应的巡检策略，提高了对电化学储能电站维护的科学性和安全性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案。
[0006]一种电化学储能电站故障预警方法，包括：基于电化学储能电站电气一次系统网路拓扑结构进行系统设备建模，得到系统模型；依据所述系统模型收集电化学储能电站不同级别的运行数据及故障告警信息；基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息；基于所述故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分；基于权重系数与相应单项指标评分计算出电池健康度得分；基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划。
[0007]进一步的，所述系统模型包括电池簇、电池模块和电池单体从大到小三个级别以及不同级别之间的连接关系；所述连接关系包括：从属关系，位置，电池连接关系。
[0008]进一步的，所述运行数据包括：电压信息、电流信息、温度信息和SOC信息；所述故障告警信息包括：一级故障、二级故障、三级故障和极限故障。
[0009]进一步的，所述基础数据为电池单体、电池模块以及电池簇的设备铭牌信息。
[0010]进一步的，所述基础数据为在电池单体、电池模块以及电池簇的设备铭牌信息的基础上经过修正的数据。
[0011]进一步的，基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息，包括：当
运行数据处于所述基础数据范围内时，不发出预警信息；若运行数据不处于所述基础数据范围内时，发出预警信息。
[0012]进一步的，针对电池簇、电池模块和电池单体的故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分，其中单项指标满分为100；预警信息出现一次减a分；三级故障出现一次减b分；二级故障出现一次减c分；一级故障出现一次减d分；极限故障出现一次减e分。
[0013]进一步的，采用层次分析法为单项指标确定权重分配；最终得到：电池健康度得分 = A*电压指标得分+ B*电流指标得分+ C*温度指标得分+ D*SOC指标得分+ E*SOH实时值；其中，A、B、C、D和E分别为相应指标的权重系数；，为修正系数，取值范围为0.2
‑
0.5，t为实际温度，T为预设温度。
[0014]进一步的，基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划，包括：当电池健康度得分大于第一预设值时，则按照原始巡检周期巡检即可；当电池健康度得分小于第一预设值、大于第二预设值时，则将原先巡检周期进行修订，具体的，，其中为修订后的巡检周期，为原始巡检周期，为设备维修次数，为电池健康度第一预设值，为电池健康度得分；当电池健康度得分小于第二预设值、大于第三预设值时，则立即进行巡检，巡检的位置为电池健康度得分最低所对应的电池簇；当电池健康度得分小于第三预设值，隔离相应的电池簇。
[0015]本专利技术另一方面提供了一种电化学储能电站故障预警系统，包括：数据采集单元，所述数据采集单元用于采集电化学储能电站的不同级别的运行数据及故障告警信息；数据库，所述数据预存有基础数据；控制器，所述控制器基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息；基于所述故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分；基于权重系数与相应单项指标评分计算出电池健康度得分；基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划。
[0016]本专利技术提供的电化学储能电站故障预警方法和系统与现有技术相比具有以下有益技术效果：（1）通过构建系统模型，通过模型收集电化学储能电站不同级别的运行状态，并最终基于不同级别的设备，计算出电化学储能电站中电池簇的整体电池健康度得分，并且考虑了电化学储能电站电化学的特殊性，由于考虑了不同级别的设备状态以及电化学储能的特殊性使计算出的电池健康度得分更符合实际情况，提高了电化学储能电站运营的安全性。
[0017]（2）针对电池健康度得分进行了特殊的设计，将SOH作为一个参考因子引入电池健康度得分中，并基于电化学储能电站的领域的特殊性对权重系数进行了特殊的设计，使得计算的电池健康度更符合电化学储能电站，降低了电站运行的风险。
[0018]（3）对巡检计划的周期进行了修订，考虑了电池健康度等级以及设备维修次数对巡检周期的影响，最大可能避免了设备出现问题，提高了运营维护的可靠性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0020]图1为本专利技术实施例1提供的电化学储能电站故障预警方法流程图；图2为本专利技术实施例1提供的电化学储能电站故障预警系统结构图。
具体实施方式
[0021]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1本专利技术提供一种电化学储能电站故障预警方法，如图1所示，基于电化学储能电站电气一次系统网路拓扑结构进行系统设备建模，得到系统模型；依据所述系统模型收集电化学储能电站不同级别的运行数据及故障告警信息；基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息；基于所述故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分；基于权重系数与相应单项指标评分计算出电池健康度得分；基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划。
[0023]本专利技术通过构建系统模型，通过模型收集电化学储能电站不同级别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学储能电站故障预警方法，其特征在于，包括：基于电化学储能电站电气一次系统网路拓扑结构进行系统设备建模，得到系统模型；依据所述系统模型收集电化学储能电站不同级别的运行数据及故障告警信息；基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息；基于所述故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分；基于权重系数与相应单项指标评分计算出电池健康度得分；基于所述电池健康度得分及故障告警信息确定巡检计划。2.根据权利要求1所述的故障预警方法，其特征在于，所述系统模型包括电池簇、电池模块和电池单体从大到小三个级别以及不同级别之间的连接关系；所述连接关系包括：从属关系，位置，电池连接关系。3.根据权利要求1所述的故障预警方法，其特征在于，所述运行数据包括：电压信息、电流信息、温度信息和SOC信息；所述故障告警信息包括：一级故障、二级故障、三级故障和极限故障。4.根据权利要求3所述的故障预警方法，其特征在于，所述基础数据为电池单体、电池模块以及电池簇的设备铭牌信息。5.根据权利要求3所述的故障预警方法，其特征在于，所述基础数据为在电池单体、电池模块以及电池簇的设备铭牌信息的基础上经过修正的数据。6.根据权利要求4或5所述的故障预警方法，其特征在于，基于所述运行数据与基础数据的差值确定是否发出预警信息，包括：当运行数据处于所述基础数据范围内时，不发出预警信息；若运行数据不处于所述基础数据范围内时，发出预警信息。7.根据权利要求6所述的故障预警方法，其特征在于，针对电池簇、电池模块和电池单体的故障告警信息和预警信息，计算单项指标评分，其中单项指标满分为100；预警信息出现一次减a分；三级...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨清浩，姚春琴，姬来清，栾伟，郭庆宝，王志亮，王兴启，冯炳辉，谢柳，张琪，栾淑娜，刘祥东，敖北宸，吴旭明，王成杰，马世祥，曹素薇，
申请(专利权)人：烟台开发区德联软件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：