CN115860577A - 一种储能电站安全评估方法 - Google Patents
一种储能电站安全评估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115860577A CN115860577A CN202310133205.6A CN202310133205A CN115860577A CN 115860577 A CN115860577 A CN 115860577A CN 202310133205 A CN202310133205 A CN 202310133205A CN 115860577 A CN115860577 A CN 115860577A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- index
- energy storage
- power station
- battery
- storage power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 36
- 208000032953 Device battery issue Diseases 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 claims description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 241001672018 Cercomela melanura Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种储能电站安全评估方法,包括:建立储能电站安全评估指标体系;根据建立的安全评估指标体系,利用改进层次分析法计算各层指标的权重;根据评估指标体系和计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对方案进行评估;对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建。本发明采用基于指数标度的改进层次分析法,提高了指标权重的精确性;综合考虑了储能电站的电池运行工况、可靠性指标、运行环境和安全监控保护系统这四个方面,能够对储能电站的安全运行进行全面有效地评估。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域,公开了一种储能电站安全评估方法。
背景技术
大容量储能技术可以促进新能源消纳,平滑风电/光伏处力,实现电网调峰、调频、黑启动等应用需求,有效降低用电成本。其中电化学储能凭借其能量密度大、综合效率高、不受地理环境限制等优点,成为现阶段广泛采用的大容量储能技术。随着电化学储能电站的不断投运,其安全问题逐渐突出,严重制约了电化学储能的发展。开展储能电站安全问题的研究对于促进储能电站的持续、健康发展具有重要现实意义。
储能电站安全问题不仅仅是电池本体的安全问题,而且与储能电站设计及运维和消防技术等因素密不可分,应从多方面综合考虑。储能电站安全的评估分析是确保储能电站安全稳定工作中的一项重要环节,然而现有的评估体系对储能电站刻画不够全面,往往仅从电池本体的安全角度进行风险评估,对储能电站的安全性及其安全评估并未进行深入研究与考虑。
因此,需要一种可以综合考虑储能电站各方面安全指标的评估体系和评估方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种储能电站安全评估方法,以提高安全评估结果的可靠性和准确性。
为了实现上述技术问题,本发明采用了以下技术方案:
一种储能电站安全评估方法,包括以下步骤:
S1. 建立储能电站安全评估指标体系;
S2. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系,利用改进层次分析法计算各层指标的权重;
S3. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,对方案进行评估;
S4. 对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建。
步骤S1所述的储能电站安全评估指标体系包括电池运行工况、可靠性指标、运行环境和安全监控保护系统这四个一级评价指标;电池运行工况指标包括电池电压极差、电池温度极差、SOE极差、SOC和SOH五个二级指标;可靠性指标包括储能电站计划停运系数、储能电站非计划停运系数、储能电站可用系数、储能电站利用系数、储能单元电池失效率和储能单元电池簇相对故障次数六个二级指标;运行环境指标包括温度、湿度、通风性和粉尘含量四个二级指标;安全监控保护系统指标包括电池管理系统、安全联动系统、防雷及接地保护系统、消防系统和气体监测系统五个二级指标。
所述的电池电压极差指标的计算公式为:
所述的电池温度极差指标的计算公式为:
所述的SOE极差指标的计算公式为:
所述的SOC指标的计算公式为:
所述的SOH指标的计算公式为:
所述的储能电站计划停运系数指标的计算公式为:
式中,POF为储能电站计划停运系数;POH为评价周期内计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站非计划停运系数指标的计算公式为:
式中,UOF为储能电站非计划停运系数;UOH为评价周期内非计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站可用系数指标的计算公式为:
式中,AF为储能电站可用系数;AH为评价周期内可用小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站利用系数指标的计算公式为:
式中,UTF为储能电站利用系数;UTH为评价周期内运行小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能单元电池失效率指标的计算公式为:
式中,IRB为电池失效率;NIB为评价周期内失效的电池单体数量;NB为电储能单元电池单体总数;
所述的储能单元电池簇相对故障次数指标的计算公式为:
式中,RTOP为储能单元电池簇相对故障次数;FTOP为电池簇故障次数;BPN为单元中总的电池簇数量。
步骤S2所述的利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括:
对于同一层次的评估指标关于上一层次某指标的重要性两两比较,构造两两比较矩阵即判断矩阵;
将判断矩阵最大特征值对应的特征向量进行归一化处理,以此作为指标权重向量;
对判断矩阵进行一致性检验,检验通过权重才能使用;一致性检验不通过时,修改判断矩阵,直至能通过检验。
步骤S2所述的利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括以下步骤:
A. 将储能电站安全评估指标体系中的4个一级指标作为准则层;将20个二级指标作为指标层;
C. 对步骤B所述的判断矩阵A进行一致性检验:
当CR小于设定的阈值时,判断矩阵通过一致性检验;当CR不小于设定的阈值时,判断矩阵未通过一致性检验,需要重新构造判断矩阵,直至通过一致性检验;
各评估指标的权重系数的计算公式为:
步骤S3所述的根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对储能方案进行风险评估。
步骤S3所述的根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对储能方案进行风险评估,具体包括以下步骤:
(4)计算每个储能方案安全评估的得分,计算公式为:
步骤S4所述的对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建,具体为:根据每个储能方案的安全评估得分的大小,对i个储能方案排序;安全评估得分越高,表明储能电站的安全性能越好。
本发明具有以下有益效果:
本发明的目的是提供一种储能电站安全评估方法,为准确评估储能电站的安全风险提供技术方案。该发明采用基于指数标度的改进层次分析法,提高了指标权重的精确性;综合考虑了储能电站的电池运行工况、可靠性指标、运行环境和安全监控保护系统这四个方面,能够对储能电站的安全运行进行全面有效地评估。
附图说明
图1为本发明的一种储能电站安全评估方法的流程图。
图2为本发明的一种储能电站安全评估指标体系图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1所示为一种储能电站安全评估方法的流程图,评估方法具体包括以下步骤:
S1. 建立储能电站安全评估指标体系;如图2所示,安全评估指标体系包括电池运行工况、可靠性指标、运行环境和安全监控保护系统这四个一级评价指标;电池运行工况指标包括电池电压极差、电池温度极差、SOE极差、SOC和SOH五个二级指标;可靠性指标包括储能电站计划停运系数、储能电站非计划停运系数、储能电站可用系数、储能电站利用系数、储能单元电池失效率和储能单元电池簇相对故障次数六个二级指标;运行环境指标包括温度、湿度、通风性和粉尘含量四个二级指标;安全监控保护系统指标包括电池管理系统、安全联动系统、防雷及接地保护系统、消防系统和气体监测系统五个二级指标。
所述的电池电压极差指标的计算公式为:
所述的电池温度极差指标的计算公式为:
所述的SOE极差指标的计算公式为:
所述的SOC指标的计算公式为:
所述的SOH指标的计算公式为:
所述的储能电站计划停运系数指标的计算公式为:
式中,POF为储能电站计划停运系数;POH为评价周期内计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站非计划停运系数指标的计算公式为:
式中,UOF为储能电站非计划停运系数;UOH为评价周期内非计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站可用系数指标的计算公式为:
式中,AF为储能电站可用系数;AH为评价周期内可用小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站利用系数指标的计算公式为:
式中,UTF为储能电站利用系数;UTH为评价周期内运行小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能单元电池失效率指标的计算公式为:
式中,IRB为电池失效率;NIB为评价周期内失效的电池单体数量;NB为电储能单元电池单体总数;
所述的储能单元电池簇相对故障次数指标的计算公式为:
式中,RTOP为储能单元电池簇相对故障次数;FTOP为电池簇故障次数;BPN为单元中总的电池簇数量。
S2. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系,利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括:
对于同一层次的评估指标关于上一层次某指标的重要性两两比较,构造两两比较矩阵即判断矩阵;
将判断矩阵最大特征值对应的特征向量进行归一化处理,以此作为指标权重向量;
对判断矩阵进行一致性检验,检验通过权重才能使用;一致性检验不通过时,修改判断矩阵,直至能通过检验。
利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括以下步骤:
A. 将储能电站安全评估指标体系中的4个一级指标作为准则层;将20个二级指标作为指标层;
C. 对步骤B所述的判断矩阵A进行一致性检验:
当CR小于设定的阈值时,判断矩阵通过一致性检验;当CR不小于设定的阈值时,判断矩阵未通过一致性检验,需要重新构造判断矩阵,直至通过一致性检验;
各评估指标的权重系数的计算公式为:
S3. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对方案进行评估;具体包括以下步骤:
(4)计算每个储能方案安全评估的得分,计算公式为:
(5)根据每个储能方案的安全评估得分的大小,对i个储能方案排序:安全评估得分越高的方案,安全性能越好。
S4. 对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建。
根据每个储能方案的安全评估得分的大小,对i个储能方案排序;安全评估得分越高,表明储能电站的安全性能越好。
Claims (8)
1.一种储能电站安全评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1. 建立储能电站安全评估指标体系;
S2. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系,利用改进层次分析法计算各层指标的权重;
S3. 根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,对储能方案进行评估;
S4. 对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建。
2.根据权利要求1所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S1所述的储能电站安全评估指标体系包括电池运行工况指标、可靠性指标、运行环境指标和安全监控保护系统指标这四个一级评价指标;电池运行工况指标包括电池电压极差指标、电池温度极差指标、SOE极差指标、电池荷电状态SOC和电池健康状态SOH指标五个二级指标;可靠性指标包括储能电站计划停运系数指标、储能电站非计划停运系数指标、储能电站可用系数指标、储能电站利用系数指标、储能单元电池失效率指标和储能单元电池簇相对故障次数指标六个二级指标;运行环境指标包括温度、湿度、通风性和粉尘含量四个二级指标;安全监控保护系统指标包括电池管理系统、安全联动系统、防雷及接地保护系统、消防系统和气体监测系统五个二级指标。
3.根据权利要求2所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,所述的电池电压极差指标的计算公式为:
所述的电池温度极差指标的计算公式为:
所述的SOE极差指标的计算公式为:
所述的SOC指标的计算公式为:
所述的SOH指标的计算公式为:
所述的储能电站计划停运系数指标的计算公式为:
式中,POF为储能电站计划停运系数;POH为评价周期内计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站非计划停运系数指标的计算公式为:
式中,UOF为储能电站非计划停运系数;UOH为评价周期内非计划停运小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站可用系数指标的计算公式为:
式中,AF为储能电站可用系数;AH为评价周期内可用小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能电站利用系数指标的计算公式为:
式中,UTF为储能电站利用系数;UTH为评价周期内运行小时数;PH为评价周期内统计时间小时数;
所述的储能单元电池失效率指标的计算公式为:
式中,IRB为电池失效率;NIB为评价周期内失效的电池单体数量;NB为电储能单元电池单体总数;
所述的储能单元电池簇相对故障次数指标的计算公式为:
式中,RTOP为储能单元电池簇相对故障次数;FTOP为电池簇故障次数;BPN为单元中总的电池簇数量。
4.根据权利要求2所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S2所述的利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括:
对于同一层次的评估指标关于上一层次某指标的重要性两两比较,构造两两比较矩阵即判断矩阵;
将判断矩阵最大特征值对应的特征向量进行归一化处理,以此作为指标权重向量;
对判断矩阵进行一致性检验,检验通过权重才能使用;一致性检验不通过时,修改判断矩阵,直至能通过检验。
5.根据权利要求4所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S2所述的利用改进层次分析法计算各层指标的权重,具体包括以下步骤:
A. 将储能电站安全评估指标体系中的4个一级指标作为准则层;将20个二级指标作为指标层;
C. 对步骤B所述的判断矩阵A进行一致性检验:
当CR小于设定的阈值时,判断矩阵通过一致性检验;当CR不小于设定的阈值时,判断矩阵未通过一致性检验,需要重新构造判断矩阵,直至通过一致性检验;
各评估指标的权重系数的计算公式为:
6.根据权利要求5所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S3中,根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对储能方案进行风险评估。
7.根据权利要求6所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S3中,根据步骤S1建立的安全评估指标体系和步骤S2计算得到的指标权重,利用逼近理想解排序法对储能方案进行风险评估,具体包括以下步骤:
(4)计算每个储能方案安全评估的得分,计算公式为:
8.根据权利要求7所述的一种储能电站安全评估方法,其特征在于,步骤S4所述的对计算结果进行分析,指导储能电站的建设和改建,具体为:根据每个储能方案的安全评估得分的大小,对i个储能方案排序;安全评估得分越高,表明储能电站的安全性能越好。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310133205.6A CN115860577A (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种储能电站安全评估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310133205.6A CN115860577A (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种储能电站安全评估方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115860577A true CN115860577A (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=85658419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310133205.6A Pending CN115860577A (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种储能电站安全评估方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115860577A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116754967A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-09-15 | 中广核新能源安徽有限公司固镇分公司 | 用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统 |
CN117151469A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-12-01 | 南方电网调峰调频(广东)储能科技有限公司 | 一种储能电站的安全风险评价方法和系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109829604A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-31 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法 |
CN113177745A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-07-27 | 广东电网有限责任公司 | 一种电网侧储能系统的评价体系构建方法及系统 |
WO2021208309A1 (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-21 | 许继集团有限公司 | 用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统 |
CN113569402A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 四川大学 | 一种大容量电池储能系统安全状态多层级综合评价方法 |
-
2023
- 2023-02-20 CN CN202310133205.6A patent/CN115860577A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109829604A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-31 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法 |
WO2021208309A1 (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-21 | 许继集团有限公司 | 用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统 |
CN113177745A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-07-27 | 广东电网有限责任公司 | 一种电网侧储能系统的评价体系构建方法及系统 |
CN113569402A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 四川大学 | 一种大容量电池储能系统安全状态多层级综合评价方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
雷琪;苗世洪;郭宝甫;孙芊;叶畅;: "基于层次分析和改进逼近理想解法的分层储能系统综合评估" * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116754967A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-09-15 | 中广核新能源安徽有限公司固镇分公司 | 用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统 |
CN117151469A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-12-01 | 南方电网调峰调频(广东)储能科技有限公司 | 一种储能电站的安全风险评价方法和系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111584952B (zh) | 用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统 | |
CN115860577A (zh) | 一种储能电站安全评估方法 | |
Xu et al. | A novel clustering algorithm for grouping and cascade utilization of retired Li-ion batteries | |
CN116502112B (zh) | 一种新能源电源测试数据管理方法及系统 | |
CN108089133A (zh) | 储能系统电池组一致性检测方法及检测装置 | |
CN113052464B (zh) | 电池储能系统可靠性评估方法及系统 | |
CN108037462A (zh) | 蓄电池健康状况量化方法及系统 | |
CN103176138B (zh) | 一种电池组维护检测方法 | |
CN113990054A (zh) | 一种储能电站数据分析与预警系统 | |
CN114610591A (zh) | 基于设备健康度模型的锂离子电池储能系统评价方法 | |
CN114498679A (zh) | 计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法及系统 | |
CN113112114A (zh) | 一种储能电站在线评估方法和装置 | |
CN112531689A (zh) | 受端电力系统的源网荷储协调控制能力评估方法和设备 | |
CN109164397A (zh) | 考虑充电速率和环境温度的锂电池寿命损耗评估方法 | |
CN107045105B (zh) | 一种锂离子电池组可用能量计算方法 | |
CN112564147B (zh) | 离网型微电网储能容量工程计算方法 | |
CN115347590A (zh) | 基于可逆固体氧化物电池的混合储能微电网寻优控制方法 | |
Yan et al. | Life cycle improvement of serially connected batteries system by redundancy based on failure distribution analysis | |
CN108321447B (zh) | 基于荷电状态均衡逼近算法的多电池调度方法及系统 | |
CN112861376A (zh) | 一种基于单元调度模型的评估方法及装置 | |
CN110187284A (zh) | 一种阀控铅蓄电池使用状态检测方法 | |
Huang et al. | Evaluation index of battery pack of energy storage station based on RB recession mechanism | |
CN117113258A (zh) | 一种关于储能pcs系统过温和液冷系统故障预测方法 | |
CN116774044B (zh) | 一种退役锂电池组的健康状态评价方法 | |
Chen et al. | Identification Method of Energy Storage Operating Conditions based on Random Forest |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230328 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |