CN115765135A - 一种智能ups储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能UPS储能系统。分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一个储能设备；集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。本发明可以在充电过程中对储能设备进行监督，控制不同的储能设备以不同的电压进行供电。在为负载供电时，实现逆变管控，控制储能设备进行逆变为负载设备供电，在负载设备实时供电的储能设备电量不足时，实现供电的调配。最后，边缘处理服务器，能过对供电的过程和充电的过程进行全面管控和调度。

Description

一种智能UPS储能系统

技术领域

本发明涉及UPS储能技术领域，特别涉及一种智能UPS储能系统。

背景技术

UPS储能系统是一种不间断电源(UPS，Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)；其用于将蓄电池(多为铅酸电池)与逆变主机相连接，通过逆变主机中的电力电子电路将直流电转换成市电的储能功能系统。

不间断电源主要负责的是数据中心、全天候无人工厂和医院等重要且对电力供应敏感的区域。当市电输入正常的时候，UPS将市电稳压后供给负载使用，其具有稳压功能，具有充电储能功能，被具备逆变转换的UPS储能设备对负载设备进行不间断电力供应。

现有技术主要实现的是电力的转换处理，实现不间断的供电功能，但是相对来说，每一个UPS系统一般是只控制一个区域的电力，也只能进行单一的储能设备管控，当储能设备电力不足的时候，不间断电源也无法保证负载设备还有能源供应，而且单一的UPS供电系统首先是无法进行扩容，其次，无法进行电力调度，运维成本上，不同的UPS供电系统需要对应的专职人员进行管控，人力运维资源消耗巨大。

随着5G技术的发展，万物互联，智慧控制才是新型UPS储能系统需要的功能，因此需要在这方面进行延申。

发明内容

本发明提供一种智能UPS储能系统，用以解决单纯的UPS供电系统功能单一，不具备参与电网服务功能，如削峰填谷、电网支撑及系统扩容等，系统运维成本过高的情况。

一种智能UPS储能系统，包括：

分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一类储能设备；

集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；

逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；

边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。

作为本发明的一种可选实施例：所述系统还包括：

电能监测单元：用于接收分布式储能节点的电能数据，生成分布式储能报表；其中，

分布式储能报表上包括：储能设备位置，储能设备电能数据和储能设备类型；

调用监测单元：用于通过分布式储能节点确定储能设备的电能信息，并筛选出储能设备的电能调用数据

跳变监测单元：用于对电能信息进行跳变事件监测，判断不同储能设备是否发生故障事件。

作为本发明的一种可选实施例：所述跳变监测单元包括如下跳变监测步骤：

步骤S1：获取储能设备的电力数据；

步骤S2：对电力数据进行加窗滑动处理；

步骤S3：构建跳变检测项，与电力数据进行结合处理，产生电力跳变波动；

步骤S4：构建孤立森林方法，对电力跳变波动进行跳变检测；

步骤S5：进行跳变标记，标记出电力数据中的跳变数据。

作为本发明的一种可选实施例：所述集中电源管控模块包括：

充电监测单元：用于通过电力检测设备获取储能设备的储能数据波形，通过储能数据波形的波动数据判断是否存在充电异常；其中，

电力检测设备包括示波器和电表；

电量监测单元：用于搭建储能设备的时间电力曲线图，通过时间电力曲线图记录储能设备的电量信息；

外部电源监测单元：用于通过适配器连接外部电源，确定外部电源的协议编码，根据协议编码确定外部电源的电源信息。

作为本发明的一种可选实施例：所述充电监测单元判断充电异常包括如下步骤：

对电力检测设备的检测数据进行向量化和波形拟合匹配，获得与波形序列向量；

利用波形序列向量进行结构化处理，获得储能数据波形；

对储能数据波形进行滑窗处理；

分别将每个窗口内的前N-1个数据输入训练后的波动判别模型，获得每个窗口的模型预测结果；其中，

N表示窗口的长度；

波动判别模型用于利用前N-1个数据预测边缘应用在正常运行的情况下输出的第N个数据；

根据每个窗口的模型预设结果与所述窗口的第N个数据的一致性进行波动异常判断。

作为本发明的一种可选实施例：所述电量监测单元进行电量信息监测包括如下步骤：

采集储能设备的实时电量信息；其中，

实时电量信息包括：实时电能输出信息、实时电能输入信息和实时剩余电量；

建立三元曲线，生成三元曲线图谱；

将所述三元曲线图谱进行时间轴转换，生成时间电力曲线图；

在时间电力曲线图上设置标注框，通过标注框标注每一时刻的电量信息。

作为本发明的一种可选实施例：所述外部电源监测单元包括如下适配器配置步骤：

获取外部电源的外设接口信息；

根据获取的接口信息，并确定外部电源的接口协议的协议编码；

采用协议工具检查预设的协议模型池中是否存在对应的协议编码；其中，

若不存在对应协议编码，则创建对应接口协议，生成协议编码，并存储在协议模型池；

若存在对应的接口协议，则确定对应的外部电源的电源信息，进行充电授权。

作为本发明的一种可选实施例：所述逆变模块包括：

数字开关管理单元：用于通过信号通路控制储能设备进行逆变输出；其中，

信号通路用于接收自反馈控制信号和远程控制信号；

逆变控制单元：用于在储能设备逆变输出时，储能设备的逆变功率进行调节；

供电输出单元：用于确定在实时输出的储能设备的实时电量，并当储能设备的电量不足时，进行储能设备切换。

作为本发明的一种可选实施例：所述边缘服务处理器包括如下电能调度步骤：

通过集中电源管控模块配置基于储能设备的分布式储能网络；

从分布式储能网络中，获取各个储能节点的工作状态，计算获得供电负载度；

根据储能节点的供电负载度，计算获得储能节点的供电压力值；

根据供电压力值，构建空间调度模型，获得调度系数；

通过调度系数，对各个储能节点进行调度控制。

作为本发明的一种可选实施例：所述调度控制包括如下调度步骤：

获取不同储能设备的实时设备参数：其中，

实时设备参数包括：储能参数、输出功率参数、负荷预测数据、出力预测数据；

基于实时设备参数，搭建基于空间交叉网络的调度模型；

基于预设的供电匹配项，确定不同储能设备的优点调度系数；

基于优先调度系数对不同储能设备进行调度控制。

本发明有益效果在于：本发明的系统有益效果体现在三点：首先，本发明的系统可以在充电过程中对储能设备进行监督，控制不同的储能设备以不同的电压进行供电，保证供电的稳定型。其次，可以在为负载供电的时候，可以实现逆变管控，控制储能设备的电量进行逆变，转换为交流电，为负载设备进行供电，在负载设备实时供电的储能设备电量不足时，进行储能设备的切换，从而实现供电的调配。最后，边缘处理服务器，能过对供电的过程和充电的过程进行全面管控和调度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种智能UPS储能系统的系统组成图；

图2为本发明实施例中跳变监测的监测流程图；

图3为本发明实施例中集中电源管控模块的组成图；

图4为本发明实施例中充电异常的判断流程图；

图5为本发明实施例中电量信息监测的监测流程图；

图6为本发明实施例中适配器配置的配置流程图；

图7为本发明实施例中调度控制的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种智能UPS储能系统，包括：

分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一类储能设备；

集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；

逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；

边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。

上述技术方案的原理在于：如附图1所示，本发明是一种能过实现充电储能管控和逆变控制的不间断电源控制系统。在本发明中，分布式储能设备用于进行电能存储，分布式储能设备为电池设备、超级电容以及储电站等。分布式储能节点是在本发明的储能网络中对不同储能设备的管控节点。集中电源管控模块，连接外部电源，控制外部电源任意一个储能设备或者多个储能设备进行供电，调节供电的电压，对储能设备进行充电。同时，又和储能设备连接，对储能设备进行电量监测，确定每个储能设备的实时电能，对每个储能设备的电能碱性监督，获取每个储能设备的电能信息。逆变模块用于在对负载设备进行供电的时候，通过数字开关控制每个储能设备的关断和导通，从而实现对储能设备的供电。在本发明的系统整体运行的过程中，也少不了核心管控的大脑，边缘处理服务器，其用于对逆变模块和集中电源管控模块进行控制，接收用户的供电方案，判断储能设备是否需要充电，在供电和为负载供电的过程中，保证电力的稳定性，而且还可以实现电力调度。

上述技术方案的有益效果在于：本发明的系统有益效果体现在三点：首先，本发明的系统可以在充电过程中对储能设备进行监督，控制不同的储能设备以不同的电压进行供电，保证供电的稳定型。其次，可以在为负载供电的时候，可以实现逆变管控，控制储能设备的电量进行逆变，转换为交流电，为负载设备进行供电，在负载设备实时供电的储能设备电量不足时，进行储能设备的切换，从而实现供电的调配。最后，边缘处理服务器，能过对供电的过程和充电的过程进行全面管控和调度。

作为本发明的一种可选实施例：所述系统还包括：

电能监测单元：用于接收分布式储能节点的电能数据，生成分布式储能报表；其中，

分布式储能报表上包括：储能设备位置，储能设备电能数据和储能设备类型；

调用监测单元：用于通过分布式储能节点确定储能设备的电能信息，并筛选出储能设备的电能调用数据

跳变监测单元：用于对电能信息进行跳变事件监测，判断不同储能设备是否发生故障事件。

上述技术方案的原理在于：本发明的电能监测单元是独立在集中电源管控模块之外的电能监测设备，在实际实施时，通过一个集中处理服务器和不同储能设备连接的储能电表组成，储能电表时一种监测电表，能过监测不同储能设备的电量，获取电量数据，然后上传到集中处理服务器生成分布式的储能报表，确定每个分布式储能节点对应的储能设备的电量情况，对于电量充足的储能设备，可以实现快速的电能调用，而对于电量不充足的储能设备，不具备供电条件，就作为筛选后，不符合供电条件的储能设备，而对于符合供电条件的储能设备，会进行过跳变事件监测，判断每个储能设备是不是发生了故障，跳变事件就是在两个相邻的时刻或者时间段，电量信息发生了剧烈的变化。

上述技术方案的有益效果在于：本发明的UPS储能系统可以连接多个储能设备，实现同步电能数据采集，这也是实现电能调度的基础。本发明能够确定储能设备的实时位置，便于储能设备出现异常时，快速运维，储能设备电能数据包括储能设备的储能电量总量、储能设备输入输出的电压的电流电压可调节范围等。本发明还能实现对储能设备进行信息筛选，确定那些储能设备的电能是能够满足为负载设备供电的要求，从而实现电能的调用。最后，本发明还能根据电能信息进行跳变监测，通过跳变监测，判断储能设备是否出现了供电异常或者供电故障，例如：忽然电压供电电压变得极高，又在一段时间之后恢复正常。或者，供电电压直接断电。

作为本发明的一种可选实施例：所述跳变监测单元包括如下跳变监测步骤：

步骤S1：获取储能设备的电力数据；

步骤S2：对电力数据进行加窗滑动处理；

步骤S3：构建跳变检测项，与电力数据进行结合处理，产生电力跳变波动；

步骤S4：构建孤立森林方法，对电力跳变波动进行跳变检测；

步骤S5：进行跳变标记，标记出电力数据中的跳变数据。

上述技术方案的原理在于：如附图2所示，本发明的技术方案时一种加窗处理的跳变监测流程，在这个过程中，首先获取电力数据，电力数据是在每一时刻储能设备的电量数据，加窗滑动就是每一时刻的电量数据，进行加窗分析处理，跳变检测项就是电压跳变，例如电压小时、电压急剧增大或者减小，或者电流的异常波动，都属于跳变检测项，然后通过和电力数据进行结合处理，确定数据的跳变波动，孤立森林就是对于电力数据变化比较大的时刻的电力数据，通过孤立森林构建的模型进行跳变检和标记，最后确定电力数据中的跳变数据。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明能够通过加窗滑动处理的方式处理电能数据，从而实现更加精确的电力跳变波动监测，通过构建跳变检测项，不同的跳变故障，均设置有对应的跳变检测项，因此，当存在故障的时候，可以快速的判断那一时刻的电力数据产生跳变，进而对这一时间段的电力跳变数据进行标记。

作为本发明的一种可选实施例：所述集中电源管控模块包括：

充电监测单元：用于通过电力检测设备获取储能设备的储能数据波形，通过储能数据波形的波动数据判断是否存在充电异常；其中，

电力检测设备包括示波器和电表；

电量监测单元：用于搭建储能设备的时间电力曲线图，通过时间电力曲线图记录储能设备的电量信息；

外部电源监测单元：用于通过适配器连接外部电源，确定外部电源的协议编码，根据协议编码确定外部电源的电源信息。

上述技术方案的原理在于：如附图3所示，本发明的集中电源管控模块是为了对储能设备进行充电的检测和管控，所以会检测充电过程中，是否出现充电异常。在这个过程中通过示波器和电表进行电力监督。判断是不是存在充电异常。而且还能生成事件时间电力曲线图在生成时间电力曲线图之后通过时间电力曲线图记录除恶能设备的电量信息，实现对充电过程中的全流程监督。而对于外部电源检测，会通过适配器进行连接外部电源，外部电源均设置有对应的协议编，通过协议编码对外部电源的电源信息进行处理和采集。

本发明的有益效果在于：本发明UPS系统设置有多通道的电力检测设备，每个通道对应一个储能设备，因此能够在对储能设备进行充电的时候，获取储能数据波形，从而通过储能数据的波动数据判断充电的异常，通过充电的异常，搭建储能设备的电力曲线图，通过电力曲线图的坐标，记录电力信息，横轴是时间纵轴包括电压和电流，这些属于储能端的监测。而对于供电端，会有专职的适配器进行外部电源连接，通过外部电源的协议编码，确定外部电源的电源信息。

作为本发明的一种可选实施例：所述充电监测单元判断充电异常包括如下步骤：

对电力检测设备的检测数据进行向量化和波形拟合匹配，获得波形序列向量；

利用波形序列向量进行结构化处理，获得储能数据波形；

对储能数据波形进行滑窗处理；

分别将每个窗口内的前N-1个数据输入训练后的波动判别模型，获得每个窗口的模型预测结果；其中，

N表示窗口的长度；

波动判别模型用于利用前N-1个数据预测边缘应用在正常运行的情况下输出的第N个数据；

根据每个窗口的模型预设结果与所述窗口的第N个数据的一致性进行波动异常判断。

上述技术方案的原理在于：如附图4所示本发明在进行充电异常判断的过程中，采用了向量化和波形拟合的方式，电力检测设备检测得到的储能设备的基于时间序列的电量数据，会通过向量化和波形拟合得到的一个波形序列向量，转换电量异常判定问题为数学问题。然后通过结构化处理，也就是分析每一时刻电量的状态对应的因素，路充电因素，电量消耗因素或者电量损耗因素作为不同的影响参与结构，进行结构化变化，得到储能数据波形，这个波形数据会通过波动判定模型判断波动状态，最后通过每个窗口的预设结果，判断得到的波形的异常时刻，确定对应的波形异常。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明可以实现监测数据的量化处理和向量化处理，从而可以确定监测数据的方向，进而确定波形，通过波形拟合能够实现电力异常强度的判定，进而生成了波形序列向量，结构化处理就是根据不同时刻的向量数据，也就是不同储能设备的数据进行输入输出、连接供应设备的结构化处理，从而确定储能数据的波形，储能数据波形，是储能变动强度的波形，其次，通过窗口一致性进行波动的判别，也可以实现波动异常的快速判定。

作为本发明的一种可选实施例：所述电量监测单元进行电量信息监测包括如下步骤：

采集储能设备的实时电量信息；其中，

实时电量信息包括：实时电能输出信息、实时电能输入信息和实时剩余电量；

建立三元曲线，生成三元曲线图谱；

将所述三元曲线图谱进行时间轴转换，生成时间电力曲线图；

在时间电力曲线图上设置标注框，通过标注框标注每一时刻的电量信息。

上述技术方案的原理在于：如附图5所示，本发明能过对电量信息进行实时监测，确定每一时刻的储能设备的实时电能输出信息、实时电能输入信息和实时剩余电量，从而保障储能设备在进行储能时，保证储能的稳定型，三元曲线为实时电量信息在时间轴下的数值曲线，三元包括电流元、电压元和功率元，用于判断实时电力波动状态和具体的状态值，状态值通过标注框体现。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明能够对实时的电量信息，构建基于三元显示的曲线图谱，通过曲线图谱在时间轴上进行转换标记，生成时间电力曲线图，通过在时间轴上对每一时刻的电量信息进行标记，从而实现储能设备的电量实时监督。

作为本发明的一种可选实施例：所述外部电源监测单元包括如下适配器配置步骤：

获取外部电源的外设接口信息；

根据获取的接口信息，并确定外部电源的接口协议的协议编码；

采用协议工具检查预设的协议模型池中是否存在对应的协议编码；其中，

若不存在对应协议编码，则创建对应接口协议，生成协议编码，并存储在协议模型池；

若存在对应的接口协议，则确定对应的外部电源的电源信息，进行充电授权。

上述技术方案的原理在于：如附图6所示，本发明能过根据外部电源的信息进行适配器的配置，保证适配器能过符合外部电源的适配要求协议编码，而作用时用于对外部电源进行验证，保证外部电源设备能过接收充电授权。

本发明会对外部电源的不同，例如交流电或者直流电的不同，因为接口协议不同，配置不同的协议编码。而且本发明预先设置有的协议模型池，如果协议模型池中存在对应的协议编码，就可以通过对应的协议编码，接受充电的授权，确定充电的电压电流，从而进行外部电源的信息授权。

本发明的有益效果在于：

本发明能够根据编码协议，对连接的外接电源进行授权，而在进行授权的时候，因为本发明预设有协议模型池，所以可以实现授权外部电源的随时更换，进行不同外部电源的授权和禁用。

在一种可选实施例中，本发明还会进行编码匹配：

步骤1：连接外部电源，并获取外部电源的编码协议，并划分为多个协议字符段，通过下式计算编码特征：

其中，w为实时外接电源的编码特征值；k₁表示外部电源的输出界限值；k₂表示外部电源的动态调节值；P_max表示外部电源的最大输出参数(一般是最大输出功率，但是，在代入计算的时候采用无量纲计算的方式。)P_min表示外部电源的最小输出参数；x_i表示第i个协议字符段的字符规律特征；

表示协议字符段的平均规律特征；n表示协议字符段的数量；i∈n；

步骤2：根据协议模型池，构建筛选模型：

其中，D(w，f_j)表示实时外接电源的编码特征值与协议模型池中第j个协议编码的相关性值；y(f_j)表示协议模型池中第j个协议编码的编码排序规律和负载需要的电源编码规律的拟合值(拟合值区间：0～1)；f_j表示协议模型池中第j个协议编码的的特征值；m表示协议模型池中不同外接电源的数量；j∈m，j为正整数；y(f_j)用于判断负载设备需要的电源和实时供电的外接电源的供电匹配度，判断电压、电流和功率等等的匹配度。

步骤3：根据筛选模型，将实时外接电源的编码特征带入筛选模型；当S(w)＝0时，表示外接电源的协议编码不在协议模型池内，无法进行供电授权。当S(w)＞1时，表示外接电源的协议编码在协议模型池内，授权进行供电授权。当0＜S(w)＜1时，表示外接电源的协议编码在协议模型池内存在相关协议，但是实时的外接电源不是供电的最优选择。

上述技术方案的原理时通过计算外部电源的编码特征，来判断外部电源是不是在协议模型池内部，进而可以确在步骤2中通过特征的筛选，通过马氏距离和你和行判定，不仅仅可以判断外部电源是不是符合充电的具体需求，也能判断外部电源是不是最优的。

作为本发明的一种可选实施例：所述逆变模块包括：

数字开关管理单元：用于通过信号通路控制储能设备进行逆变输出；其中，

信号通路用于接收自反馈控制信号和远程控制信号；

逆变控制单元：用于在储能设备逆变输出时，储能设备的逆变功率进行调节；

供电输出单元：用于确定在实时输出的储能设备的实时电量，并当储能设备的电量不足时，进行储能设备切换。

上述技术方案的原理在于：本发明的逆变模块用于控制储能设备进行电量逆变，从而保证储能设备对负载进行供电，本发明的储能设备具有远程控制功能，通过远程控制，对储能设备进行电量的监控和调节，也能够防止储能设备没有电，从而进行储能设备的切换。

本发明的数字开关管理单元，会设置多个信号通路，每连接一个储能设备，就会新生成一个信号通路，通过信号通路进行单独的通信，从而实现迅速和高保密性的数字控制，特别是在远程控制的时候，可以实现远程控制信号的加密，防止干扰信号。进而在储能设备进行你便输出的时候，进行逆变功率的调节。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明可以实现对不同储能设备的数字逆变控制，进行功率调控，在为负载设备进行供电的时候，可以实现随时的储能设备的切换。

作为本发明的一种可选实施例：所述边缘服务处理器包括如下电能调度步骤：

通过集中电源管控模块配置基于储能设备的分布式储能网络；

从分布式储能网络中，获取各个储能节点的工作状态，计算获得供电负载度；

根据储能节点的供电负载度，计算获得储能节点的供电压力值；

根据供电压力值，构建空间调度模型，获得调度系数；

通过调度系数，对各个储能节点进行调度控制。

上述技术方案的原理在于：本发明在进行电能调度的时候，因为已经构建了分布式储能网络，可以通过分布式储能网络进行不同储能节点的全面监督和储能设备的状态关公，供电负载度就是供电负载对储能设备造成的压力，进而计算供电压力值，就是超过其供电负载能力的溢出度，通过溢出度，可以通过空间调度模型，就是基于不同储能设备的调度能力，确定其调度系数，也就是能够承受的额外供电能力，从而实现对不同储能节点，即不同储能设备的调度控制。

上述技术方案的有益效果在于：本发明可以在为负载设备进行供电的时候，进行全流程的监督调度，从而实现高效的负载监督控制能力，从而降低储能设备在供电溢出的时候，对储能设备进行调度控制，进而实现对不同储能设备的全面监督控制。

作为本发明的一种可选实施例：所述调度控制包括如下调度步骤：

获取不同储能设备的实时设备参数：其中，

实时设备参数包括：储能参数、输出功率参数、负荷预测数据、出力预测数据；

基于实时设备参数，搭建基于空间交叉网络的调度模型；

基于预设的供电匹配项，确定不同储能设备的优点调度系数；

基于优先调度系数对不同储能设备进行调度控制。

上述技术方案的原理在于：如附图7所示，本发明在进行调度控制的过程中，会基于实时设备参数构建空间交叉网络，通过空间交叉网络判断不同储能设备的充电优先度，根据充电的优先度进行供电。

本发明搭建的空间交叉网络，是不同储能设备空间交叉的调度能力，即在进行空间调度的时候，能够实现空间匹配，控制不同储能设备进行供电分流，供电连接的能力，本发明设置有不同储能设备的供电匹配项，例如：供电的距离、供电的稳定行、储能设备和负载设备的相关度等等，通过多个供电匹配项，确定不同储能设备的优先调度的系数，进而实现优先调度的控制。

本发明的有益效果在于：

本发明可以在负载设备需要储能设备进行供电的过程中，可以通过不同储能设备的控制，实现不同储能设备的快速调度，为不同的负载设备匹配最优的储能设备，实现储能设备的空间交叉控制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能UPS储能系统，其特征在于，包括：

分布式储能设备，包括多个分布式储能节点，每个分布式储能节点配置一类储能设备；

集中电源管控模块，与外部电源连接，并为储能设备进行充电和电量监测；

逆变模块，通过多个数字开关与不同的储能设备连接，并通过储能设备为外部负载供电；

边缘处理服务器，与集中电源管控模块和逆变模块连接，并进行电能调度。

2.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述系统还包括：

电能监测单元：用于接收分布式储能节点的电能数据，生成分布式储能报表；其中，

分布式储能报表上包括：储能设备位置，储能设备电能数据和储能设备类型；

调用监测单元：用于通过分布式储能节点确定储能设备的电能信息，并筛选出储能设备的电能调用数据

跳变监测单元：用于对电能信息进行跳变事件监测，判断不同储能设备是否发生故障事件。

3.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述跳变监测单元包括如下跳变监测步骤：

步骤S1：获取储能设备的电力数据；

步骤S2：对电力数据进行加窗滑动处理；

步骤S3：构建跳变检测项，与电力数据进行结合处理，产生电力跳变波动；

步骤S4：构建孤立森林方法，对电力跳变波动进行跳变检测；

步骤S5：进行跳变标记，标记出电力数据中的跳变数据。

4.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述集中电源管控模块包括：

充电监测单元：用于通过电力检测设备获取储能设备的储能数据波形，通过储能数据波形的波动数据判断是否存在充电异常；其中，

电力检测设备包括示波器和电表；

电量监测单元：用于搭建储能设备的时间电力曲线图，通过时间电力曲线图记录储能设备的电量信息；

外部电源监测单元：用于通过适配器连接外部电源，确定外部电源的协议编码，根据协议编码确定外部电源的电源信息。

5.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述充电监测单元判断充电异常包括如下步骤：

对电力检测设备的检测数据进行向量化和波形拟合匹配，获得与波形序列向量；

利用波形序列向量进行结构化处理，获得储能数据波形；

对储能数据波形进行滑窗处理；

分别将每个窗口内的前N-1个数据输入训练后的波动判别模型，获得每个窗口的模型预测结果；其中，

N表示窗口的长度；

波动判别模型用于利用前N-1个数据预测边缘应用在正常运行的情况下输出的第N个数据；

根据每个窗口的模型预设结果与所述窗口的第N个数据的一致性进行波动异常判断。

6.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述电量监测单元进行电量信息监测包括如下步骤：

采集储能设备的实时电量信息；其中，

实时电量信息包括：实时电能输出信息、实时电能输入信息和实时剩余电量；

建立三元曲线，生成三元曲线图谱；

将所述三元曲线图谱进行时间轴转换，生成时间电力曲线图；

在时间电力曲线图上设置标注框，通过标注框标注每一时刻的电量信息。

7.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述外部电源监测单元包括如下适配器配置步骤：

获取外部电源的外设接口信息；

根据获取的接口信息，并确定外部电源的接口协议的协议编码；

采用协议工具检查预设的协议模型池中是否存在对应的协议编码；其中，

若不存在对应协议编码，则创建对应接口协议，生成协议编码，并存储在协议模型池；

若存在对应的接口协议，则确定对应的外部电源的电源信息，进行充电授权。

8.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述逆变模块包括：

数字开关管理单元：用于通过信号通路控制储能设备进行逆变输出；其中，

信号通路用于接收自反馈控制信号和远程控制信号；

逆变控制单元：用于在储能设备逆变输出时，储能设备的逆变功率进行调节；

供电输出单元：用于确定在实时输出的储能设备的实时电量，并当储能设备的电量不足时，进行储能设备切换。

9.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述边缘服务处理器包括如下电能调度步骤：

通过集中电源管控模块配置基于储能设备的分布式储能网络；

从分布式储能网络中，获取各个储能节点的工作状态，计算获得供电负载度；

根据储能节点的供电负载度，计算获得储能节点的供电压力值；

根据供电压力值，构建空间调度模型，获得调度系数；

通过调度系数，对各个储能节点进行调度控制。

10.如权利要求1所述的一种智能UPS储能系统，其特征在于，所述调度控制包括如下调度步骤：

获取不同储能设备的实时设备参数：其中，

实时设备参数包括：储能参数、输出功率参数、负荷预测数据、出力预测数据；

基于实时设备参数，搭建基于空间交叉网络的调度模型；

基于预设的供电匹配项，确定不同储能设备的优点调度系数；

基于优先调度系数对不同储能设备进行调度控制。

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