CN112561254A - 一种用于储能电站的性能评价系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储能电站的性能评价系统，包括信息输入模块、性能评价模块和信息汇总模块；所述性能评价模块包括充放电能力评价子模块、能效水平评价子模块和设备运行状态评价子模块，所述信息输入模块输出端与所述充放电能力评价子模块输入端、能效水平评价子模块输入端和设备运行状态评价子模块输入端均电性连接，所述充放电能力评价子模块输出端、能效水平评价子模块输出端和设备运行状态评价子模块输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。本发明提供一种用于储能电站的性能评价系统，系统的性能评价模块针对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的性能进行评价，不属于运行数据的统计分析，具有实时性。

Description

一种用于储能电站的性能评价系统

技术领域

本发明涉及储能电站领域，更具体地，涉及一种用于储能电站的性能评价系统。

背景技术

近些年，电池储能技术在电力系统得到了较为广泛应用，为了确保储能电站的安全、稳定、高效运行，需要对电站的安全、充放电能力、设备健康水平等进行实时评价，向运营方时刻输出电站的综合状态水平。在电池储能技术的发展过程中，大家主要关注设备运行指标评价，如电池单体充放电倍率、循环寿命、SOH评价和变流器的运行效率、充放电能量等的运行评价。现有评价技术忽略了对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的评价，且评价方法主要基于运行数据的统计分析，不具有实时性，且在评价后未提出相应的干预措施，缺乏闭环管理。

现有的技术中，中国发明专利CN111244991A公开了“一种考虑电池寿命的储能电站运行控制方法及系统”，公开日为2020年06月05日，其步骤包括：获取含储能的快充电站区域的参数数据；根据所述含储能的快充电站区域的参数数据确定储能电站的削峰功率和填谷功率；根据所述含储能的快充电站区域的参数数据确定考虑电池寿命的含储能的快充电站区域储能电站的运行控制目标函数；通过遗传算法确定储能电站的充放电目标功率；以及通过预设的控制策略确定储能电站的最优充放电功率；该发明中，只检测了储能电站的充放电目标功率和电池寿命，忽略了对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的评估。

发明内容

本发明为解决的现有评价技术忽略了对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的评价，且不具有实时性的技术缺陷，提供了一种用于储能电站的性能评价系统。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种用于储能电站的性能评价系统，包括信息输入模块、性能评价模块和信息汇总模块；所述性能评价模块包括充放电能力评价子模块、能效水平评价子模块和设备运行状态评价子模块，所述信息输入模块输出端与所述充放电能力评价子模块输入端、能效水平评价子模块输入端和设备运行状态评价子模块输入端均电性连接，所述充放电能力评价子模块输出端、能效水平评价子模块输出端和设备运行状态评价子模块输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

上述方案中，系统的性能评价模块针对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的性能进行评价，不属于运行数据的统计分析，具有实时性。

所述充放电能力评价子模块包括充电能力评价单元、放电能力评价单元和能量保持率评价单元；所述信息输入模块输出端与所述充电能力评价单元输入端、放电能力评价单元输入端和能量保持率评价单元输入端均电性连接，所述充电能力评价单元输出端、放电能力评价单元输出端和能量保持率评价单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

充电能力评价单元包括以下算法：

k_Pc为充电能力的百分比％，P_{cmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦；

放电能力评价单元包括以下算法：

k_Pd为可放电能力百分比％，P_{dmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦。

能量保持率评价单元包括以下算法：

k_E为能量保持率百分比％，E_P,i为评价周期内储能单元实际可放电量，单位为千瓦时，E_n,i为储能单元铭牌标识额定能量，单位为千瓦时，N_s为储能电站内储能单元数,SON为电池簇充电倍率，单位为千瓦时。

能效水平评价子模块包括以下算法：

k_Eη为储能电站综合效率百分比％，E_on表示上网电量，为评价周期内储能电站向电网输送的电量总和，单位为千瓦时，E_off表示下网电量，为评价周期内储能电站从电网接受的电量总和，单位为千瓦时。

设备运行状态评价子模块包括调度响应成功率单元、响应时间和精度单元、非计划停运系数单元和可利用率单元；所述所述信息输入模块输出端与所述调度响应成功率单元输入端、响应时间和精度单元输入端、非计划停运系数单元输入端和可利用率单元输入端均电性连接，所述调度响应成功率单元输出端、响应时间和精度单元输出端、非计划停运系数单元输出端和可利用率单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

调度响应成功率单元包括以下算法：

k_SR为储能电站调度响应成功率百分比％；N_r为评价周期内储能电站对电网调度指令实际执行成功次数，N_d为评价周期内电网调度指令下达次数。

响应时间和精度单元包括以下算法：

K_t为储能系统平均响应时间，单位为毫秒，t_i为储能系统执行电网调度指令响应时间，单位为毫秒，N_r为响应次数；

K_p为储能电站平均响应精度百分比％，P_i为储能电站执行电网调度指令时实际输出功率值，单位为千瓦，P_r,i为电网调度指令功率值，单位为千瓦，N_r为响应次数。

非计划停运系数单元包括以下算法：

k_UOF为储能电站非计划停运系数百分比％，UOH为评价周期内非计划停运小时数，单位为小时，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时；

可利用率单元包括以下算法：

k_EU为储能系统可利用率百分比％，N_EP为评价周期内旁路系统数，PTH_i为评价周期内每个旁路系统的旁路时间，N_ES为储能电站内储能系统数，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种用于储能电站的性能评价系统，系统的性能评价模块针对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的性能进行评价，不属于运行数据的统计分析，具有实时性。

附图说明

图1为本发明的模块示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

如图1所示，一种用于储能电站的性能评价系统，包括信息输入模块、性能评价模块和信息汇总模块；所述性能评价模块包括充放电能力评价子模块、能效水平评价子模块和设备运行状态评价子模块，所述信息输入模块输出端与所述充放电能力评价子模块输入端、能效水平评价子模块输入端和设备运行状态评价子模块输入端均电性连接，所述充放电能力评价子模块输出端、能效水平评价子模块输出端和设备运行状态评价子模块输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

上述方案中，系统的性能评价模块针对储能电站放电能力、能效水平和设备运行状态的性能进行评价，不属于运行数据的统计分析，具有实时性。

所述充放电能力评价子模块包括充电能力评价单元、放电能力评价单元和能量保持率评价单元；所述信息输入模块输出端与所述充电能力评价单元输入端、放电能力评价单元输入端和能量保持率评价单元输入端均电性连接，所述充电能力评价单元输出端、放电能力评价单元输出端和能量保持率评价单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

充电能力评价单元包括以下算法：

k_Pc为充电能力的百分比％，P_{cmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦；

放电能力评价单元包括以下算法：

k_Pd为可放电能力百分比％，P_{dmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦。

能量保持率评价单元包括以下算法：

k_E为能量保持率百分比％，E_P,i为评价周期内储能单元实际可放电量，单位为千瓦时，E_n,i为储能单元铭牌标识额定能量，单位为千瓦时，N_s为储能电站内储能单元数,SON为电池簇充电倍率，单位为千瓦时。

能效水平评价子模块包括以下算法：

k_Eη为储能电站综合效率百分比％，E_on表示上网电量，为评价周期内储能电站向电网输送的电量总和，单位为千瓦时，E_off表示下网电量，为评价周期内储能电站从电网接受的电量总和，单位为千瓦时。

设备运行状态评价子模块包括调度响应成功率单元、响应时间和精度单元、非计划停运系数单元和可利用率单元；所述所述信息输入模块输出端与所述调度响应成功率单元输入端、响应时间和精度单元输入端、非计划停运系数单元输入端和可利用率单元输入端均电性连接，所述调度响应成功率单元输出端、响应时间和精度单元输出端、非计划停运系数单元输出端和可利用率单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

调度响应成功率单元包括以下算法：

k_SR为储能电站调度响应成功率百分比％；N_r为评价周期内储能电站对电网调度指令实际执行成功次数，N_d为评价周期内电网调度指令下达次数。

响应时间和精度单元包括以下算法：

K_t为储能系统平均响应时间，单位为毫秒，t_i为储能系统执行电网调度指令响应时间，单位为毫秒，N_r为响应次数；

K_p为储能电站平均响应精度百分比％，P_i为储能电站执行电网调度指令时实际输出功率值，单位为千瓦，P_r,i为电网调度指令功率值，单位为千瓦，N_r为响应次数。

非计划停运系数单元包括以下算法：

k_UOF为储能电站非计划停运系数百分比％，UOH为评价周期内非计划停运小时数，单位为小时，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时；

可利用率单元包括以下算法：

k_EU为储能系统可利用率百分比％，N_EP为评价周期内旁路系统数，PTH_i为评价周期内每个旁路系统的旁路时间，N_ES为储能电站内储能系统数，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时。

实施例2

系统性能评价针对系统各性能指标进行评价，储能电站的综合评价在电站竣工验收合格，正式移交生产管理，并且生产运维正常进行后定期开展。储能电站评价周期宜以正式投运后的满月/年为单位。

表1系统综合得分计算标准

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，包括信息输入模块、性能评价模块和信息汇总模块；所述性能评价模块包括充放电能力评价子模块、能效水平评价子模块和设备运行状态评价子模块，所述信息输入模块输出端与所述充放电能力评价子模块输入端、能效水平评价子模块输入端和设备运行状态评价子模块输入端均电性连接，所述充放电能力评价子模块输出端、能效水平评价子模块输出端和设备运行状态评价子模块输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，所述充放电能力评价子模块包括充电能力评价单元、放电能力评价单元和能量保持率评价单元；所述信息输入模块输出端与所述充电能力评价单元输入端、放电能力评价单元输入端和能量保持率评价单元输入端均电性连接，所述充电能力评价单元输出端、放电能力评价单元输出端和能量保持率评价单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，充电能力评价单元包括以下算法：

k_Pc为充电能力的百分比％，P_{cmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦；

放电能力评价单元包括以下算法：

k_Pd为可放电能力百分比％，P_{dmax,t≥15min}为储能电站实际可连续运行15min及以上的最大充电功率值，单位为千瓦，P_n为储能电站铭牌标定的额定功率，单位为千瓦。

4.根据权利要求3所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，能量保持率评价单元包括以下算法：

k_E为能量保持率百分比％，E_P,i为评价周期内储能单元实际可放电量，单位为千瓦时，E_n,i为储能单元铭牌标识额定能量，单位为千瓦时，N_s为储能电站内储能单元数,SON为电池簇充电倍率，单位为千瓦时。

5.根据权利要求4所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，能效水平评价子模块包括以下算法：

k_Eη为储能电站综合效率百分比％，E_on表示上网电量，为评价周期内储能电站向电网输送的电量总和，单位为千瓦时，E_off表示下网电量，为评价周期内储能电站从电网接受的电量总和，单位为千瓦时。

6.根据权利要求5所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，设备运行状态评价子模块包括调度响应成功率单元、响应时间和精度单元、非计划停运系数单元和可利用率单元；所述所述信息输入模块输出端与所述调度响应成功率单元输入端、响应时间和精度单元输入端、非计划停运系数单元输入端和可利用率单元输入端均电性连接，所述调度响应成功率单元输出端、响应时间和精度单元输出端、非计划停运系数单元输出端和可利用率单元输出端均与所述信息汇总模块输入端电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，调度响应成功率单元包括以下算法：

k_SR为储能电站调度响应成功率百分比％；N_r为评价周期内储能电站对电网调度指令实际执行成功次数，N_d为评价周期内电网调度指令下达次数。

8.根据权利要求7所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，响应时间和精度单元包括以下算法：

K_t为储能系统平均响应时间，单位为毫秒，t_i为储能系统执行电网调度指令响应时间，单位为毫秒，N_r为响应次数；

K_p为储能电站平均响应精度百分比％，P_i为储能电站执行电网调度指令时实际输出功率值，单位为千瓦，P_r,i为电网调度指令功率值，单位为千瓦，N_r为响应次数。

9.根据权利要求8所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，非计划停运系数单元包括以下算法：

k_UOF为储能电站非计划停运系数百分比％，UOH为评价周期内非计划停运小时数，单位为小时，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时。

10.根据权利要求9所述的一种用于储能电站的性能评价系统，其特征在于，可利用率单元包括以下算法：

k_EU为储能系统可利用率百分比％，N_EP为评价周期内旁路系统数，PTH_i为评价周期内每个旁路系统的旁路时间，N_ES为储能电站内储能系统数，PH为评价周期内统计时间小时数，单位为小时。

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