【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多模式超容储能转换，尤其涉及一种多模式超容储能转换方法及系统。
技术介绍
1、在现代社会中，随着能源需求的不断增加和环境保护意识的提升，能源储存技术的发展显得尤为重要。超容储能设备作为一种新型的储能技术，因其高能量密度、长循环寿命和快速充放电能力，逐渐成为能源管理和储存的重要解决方案。然而，如何有效管理和优化超容储能设备的运行状态，确保其高效、安全、稳定地运行，是一个亟需解决的问题。
2、在现有技术中，超容储能设备的管理和优化方法主要依赖于简单的预设阈值和规则，缺乏动态调整和智能决策的能力。这种方法在应对复杂多变的实际应用场景时，往往显得不足。例如，无法根据实时的能量需求和设备健康状态动态调整充放电策略，容易导致能量浪费或设备过度损耗。同时，对于多种模式的转换缺乏系统化的策略，导致在不同运行模式之间的切换效率低下，影响设备的整体性能和寿命。
3、为了克服上述问题，本专利技术提出了一种多模式超容储能转换方法。该方法通过传感器获取实时数据，并对数据进行预处理；利用数据分析算法对能量需求进行分析；利用储能状态预测模型预测超容储能设备的储能状态；基于能量需求和储能状态，定义多模式状态，并制定相应的转换策略。通过这些步骤，实现了超容储能设备的智能化管理和优化，提高了设备的运行效率和使用寿命。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种多模式超容储能转换方法，能够解决传统方法存在的动态调整
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，一种多模式超容储能转换方法，包括：通过传感器获取实时数据，并对实时数据进行预处理；利用数据分析算法，对能量需求进行分析；利用储能状态预测模型，预测超容储能设备的储能状态；基于能量需求和储能状态，定义多模式状态，根据多模式状态，制定转换策略。
4、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述实时数据包括电压、电流、温度、压力；
5、对实时数据去除噪声和异常值，并将数据进行归一化。
6、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述数据分析算法表示为，
7、，
8、其中，表示为预测的下一时刻的能量需求，表示为平滑因子，表示为当前时刻的能量需求，表示为前一时刻的能量需求；
9、若时，系统判断设备为高能量需求；
10、若时，系统判断设备为低能量需求。
11、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述储能状态预测模型包括共享层和任务特定层；
12、所述共享层包括输入实时数据的通用特征，表示为，
13、，
14、其中，x表示为输入数据，和表示为共享层的权重和偏置项，表示为激活函数，表示为共享层输出的特征向量；
15、所述任务特定层包括，能量余量预测任务和健康状态预测任务；
16、所述能量余量预测任务表示为，
17、，
18、其中，表示为下一时刻的能量余量预测值，和表示为能量余量预测层的权重和偏置项；
19、所述健康状态预测任务表示为，
20、，
21、其中，表示为下一时刻的健康状态预测值，和表示为健康状态预测层的权重和偏置项。
22、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述储能状态包括当时，系统判定当前能量余量为高能量状态；当时，系统判定当前能量余量为中等能量状态；当时，系统判定当前能量余量为低能量状态；
23、当时，系统判定当前健康状态为良好状态；当时，系统判定当前健康状态为警告状态；当时，系统判定当前健康状态为失效状态；
24、其中，表示为高能量状态阈值，表示为低能量状态阈值，表示为良好健康状态阈值，表示为失效健康状态阈值。
25、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述多模式状态包括当能量余量为低能量状态且能量需求为高能量需求时，系统进入高效充电模式，补充能量，根据能量需求和健康状态优化充电速率；当储能单元的能量余量为高能量状态且能量需求为高需求时，系统进入高效放电模式，满足高能量需求，根据能量需求和健康状态优化放电速率；当储能单元的能量余量为中等能量状态且能量需求低时，系统进入待机模式，维持当前状态，减少能量转换，并调整监控等级实时监控能量需求和健康状态，确保需求变化时进行响应；当健康状态为失效状态时，系统进入维护状态，进行自动检测和维护作业，停止作业任务，并通过上位机对要求现场作业人员介入。
26、作为本专利技术所述的一种多模式超容储能转换方法的一种优选方案，其中：所述转换策略包括当系统进入高效充电模式时，检查充电过程中健康状态，优化充电速率，若健康状态为良好状态时，增加充电速率，若健康状态下降为警告状态时，则系统自动降低充电速率，并实时监控健康状态，若健康下降为失效状态时，自动停止当前作业工作，并转换为维护模式；当能量余量从低能量状态转换为高能量状态时，检测能量需求，若能量需求为高需求状态时，停止充电作业，并检查健康状态，若健康状态良好，系统自动从高效充电模式切换为高效放电模式，优化放电速率满足能量需求，当能量余量从低能量状态转换为中能量状态且能量需求降低时，停止充电操作，检查当前健康状态，若健康状态为良好或警告状态，从高效充电模式转换为待机模式，维持当前状态，降低能量转换，并调整监控等级；
27、当系统进入高效放电模式时，检查放电过程中健康状态，优化放电速率，若健康状态为良好时，增加放电速率，若能量余量从高能量状态降低为低能量状态时，检测能量需求，若能量需求为高能量需求时，将当前高效放电模式转换为高效充电模式，若能量余量从高能量状态转换为中能量状态且能量需求为低需求状态时，停止放电操作，切换为待机模式，在放电过程中检查健康状态，若健康状态从良好转换为失效状态时，进行二次判断是否存在系统误报，若不存在系统误报，则停止放电操作，并进行维护状态；
28、当系统进入待机模式时，能量余量从中等能量状态变为低能量状态时，能量需求转换为高能量需求时，检测健康状态，若健康状态为良好状态时，停止待机操作，转换到高效充电模式，优化充电速率满足能量需求；当能量余量从中等能量状态为高能量状态时，能量需求增加为高能量需求，检测健康状态，若健康状态为良好状态时，则停止待机操作，切换到高效放电模式，优化放电速率满足能量需求；若健康状态转换为失效状态时，停止待机操作，进入维护模式，通过上位机，要求现场作业人员介入；
29、当系统进入维护状态时，通过人工介入后，健康状态恢复为良好状态时，检测能量余量和能量需求，若能量余量为低能量状态且能量需求为高能量需求时，系统自动将维护状态转换为高效充电模式，若能量余量为高能量状态且能量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述实时数据包括电压、电流、温度、压力；
3.如权利要求2所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述数据分析算法表示为，
4.如权利要求3所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述储能状态预测模型包括共享层和任务特定层；
5.如权利要求4所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述储能状态包括当时，系统判定当前能量余量为高能量状态；当时，系统判定当前能量余量为中等能量状态；当时，系统判定当前能量余量为低能量状态；
6.如权利要求5所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述多模式状态包括当能量余量为低能量状态且能量需求为高能量需求时，系统进入高效充电模式，补充能量，根据能量需求和健康状态优化充电速率；当储能单元的能量余量为高能量状态且能量需求为高需求时，系统进入高效放电模式，满足高能量需求，根据能量需求和健康状态优化放电速率；当储能单元的能量余量为中等能量状态且能量需求低时，系统进
7.如权利要求6所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述转换策略包括当系统进入高效充电模式时，检查充电过程中健康状态，优化充电速率，若健康状态为良好状态时，增加充电速率，若健康状态下降为警告状态时，则系统自动降低充电速率，并实时监控健康状态，若健康下降为失效状态时，自动停止当前作业工作，并转换为维护模式；当能量余量从低能量状态转换为高能量状态时，检测能量需求，若能量需求为高需求状态时，停止充电作业，并检查健康状态，若健康状态良好，系统自动从高效充电模式切换为高效放电模式，优化放电速率满足能量需求，当能量余量从低能量状态转换为中能量状态且能量需求降低时，停止充电操作，检查当前健康状态，若健康状态为良好或警告状态，从高效充电模式转换为待机模式，维持当前状态，降低能量转换，并调整监控等级；
8.一种基于权利要求1-7任一所述的一种多模式超容储能转换方法的系统，其特征在于：包括，数据采集模块、需求分析模块、储能预测模块、策略模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述实时数据包括电压、电流、温度、压力；
3.如权利要求2所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述数据分析算法表示为，
4.如权利要求3所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述储能状态预测模型包括共享层和任务特定层；
5.如权利要求4所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述储能状态包括当时，系统判定当前能量余量为高能量状态；当时，系统判定当前能量余量为中等能量状态；当时，系统判定当前能量余量为低能量状态；
6.如权利要求5所述的一种多模式超容储能转换方法，其特征在于：所述多模式状态包括当能量余量为低能量状态且能量需求为高能量需求时，系统进入高效充电模式，补充能量，根据能量需求和健康状态优化充电速率；当储能单元的能量余量为高能量状态且能量需求为高需求时，系统进入高效放电模式，满足高能量需求，根据能量需求和健康状态优化放电速率；当储能单元的能量余量为中等能量状态且能量需求低时，系统进入待机模式，维持当前状态，减少能量转换，并调整监控等级，实时监控能量需求和健康状态，确保需求变化时进行响应；当健康状态为失效状态时，系统进入维护状态，进行自动检测和维护作业，停止作业任务，并通过上位机对要求现场...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，王华卫，严弢，邱逢涛，赵亚东，罗威，李诗林，高欢欢，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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