CN115967178B - 一种储能系统运行的监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储能系统运行的监测系统及方法，包括：采集模块、预测模块、存储模块、处理模块和评估模块；所述采集模块，用于采集储能系统的运行数据；所述预测模块，用于对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；所述处理模块，用于对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；所述存储模块，用于存储所述运行数据、预测数据和电池组运行状态；所述评估模块，用于根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。本发明能对储能系统的进行全面监测，并结合电网调度指令对储能系统的运行状态进行评估。
Description
技术领域
本发明属于电力储能监测技术领域，尤其涉及一种储能系统运行的监测系统及方法。
背景技术
储能系统，一般由储能变流器和电池模块两部分组成，储能系统能够快速响应电网负荷的变化、能够对接入点进行功率调节，被广泛的应用于电力系统中。
储能系统将会在以下几个方面发挥作用：(1)储能系统可以在夜间低谷负荷时进行充电储能，在白天高负荷用电时进行放电，缓解白天电网的压力，起到削峰填谷的作用，实现用电的经济性。(2)储能系统在电网短时间中断供电或是电能质量较低时作为应急电源，保障数据中心、医院、银行等紧要单位的电力供应。(3)储能系统可以结合电力电子中的变流技术，更好地调节有功功率，控制无功功率，快速平衡电力系统中因多种原因造成的功率不平衡，减小扰动对电网的冲击，改善电能质量。(4)储能系统可以与光伏/风力等清洁能源接入相结合，建立风光储系统，节能减排，促进低碳经济发展。
储能系统研发成果的应用市场很广，而且无论在解决城市用电紧张、电网调峰压力巨大的问题，还是解决清洁能源发电的大规模并网问题，还是在电动汽车机充电设施快速发展的应用上，储能的技术优势都使之具有不可代替的作用。但目前对储能系统的监测仅仅是对储能变流器和电池组的数据监测，无法直接获得储能系统的整体运行状况，以及与电网调度指令之间的整体运行关系，还需要额外的人力物力对储能系统进行评估，因此，建立一个健全的储能监测系统是十分必要的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种储能系统运行的监测系统及方法，对储能系统的进行全面监测，并结合电网调度指令对储能系统的运行状态进行评估。
一方面为实现上述目的，本发明提供了一种储能系统运行的监测系统，包括：采集模块、预测模块、存储模块、处理模块和评估模块；
所述采集模块，用于采集储能系统的运行数据；
所述预测模块，用于对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
所述处理模块，用于对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
所述存储模块，用于存储所述运行数据、预测数据和电池组运行状态；
所述评估模块，用于根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。
可选地，所述采集模块包括：第一采集单元和第二采集单元；
所述第一采集单元，用于采集所述储能系统的电池组数据和变流器数据；其中，所述电池组数据包括：电池组的电压、电流、温度、阻抗和充放电次数；
所述第二采集单元，用于采集所述储能系统对应的电网调度指令。
可选地，所述监测系统还包括设置模块；
所述设置模块包括：存储子单元、状态采集单元和发送单元；
所述状态采集单元，用于采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
所述存储子单元，用于存储预设的采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
所述发送单元，用于在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，向所述采集模块发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，向所述采集模块发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，向所述采集模块发出所述第三频率。
可选地，所述预测模块包括：构建单元、训练单元和输出单元；
所述构建单元，用于根据LSTM循环神经网络构建预测模型；
所述训练单元，用于根据储能系统的历史运行数据对所述预测模型进行训练；
所述输出单元，用于将所述第一采集单元采集的所述运行数据输入训练后的所述预测模型，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据。
可选地，所述处理模块包括：第一处理单元和第二处理单元；
所述第一处理单元，用于根据所述第一采集单元采集的所述运行数据，获取所述储能系统的实时荷电状态和实时健康状态；
所述第二处理单元，用于根据所述预测模块获取的所述预测数据，获取所述储能系统的未来一段时间内的预测荷电状态和预测健康状态。
可选地，第一评估单元和第二评估单元；
所述第一评估单元，用于根据所述实时荷电状态、实时健康状态和电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行实时评估；
所述第二评估单元，用于根据预测荷电状态、预测健康状态和未来电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行预测评估；其中，所述未来电网调度指令，基于相同时刻的历史电网调度指令进行预测获得。
可选地，对所述储能系统的运行状态进行实时评估包括：
基于所述实时荷电状态和所述实时健康状态，判断所述储能系统是否满足所述电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述实时荷电状态和所述实时健康状态，否，则发出预警信息。
可选地，对所述储能系统的运行状态进行预测评估包括：
基于所述预测荷电状态和所述预测健康状态，判断所述储能系统是否满足所述未来电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述预测荷电状态和所述预测健康状态，否，则发出预警信息。
另一方面为实现上述目的，本发明还提供了一种储能系统运行的监测方法，包括：
获取储能系统的运行数据；其中，所述运行数据包括：电池组数据和变流器数据，以及电网调度指令；
对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。
可选地，所述监测方法还包括：
采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
预设采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，发出所述第三频率。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
本发明通过设置不同状态的不同监测频率，能够有效降低监测的数据量，节能传输资源，加快数据处理过程，使监测效果更为实时准确；本发明能够实时获取储能系统中电池组的荷电状态和健康状态，对储能系统进行实时监测，并通过预测模块预测储能系统未来发展趋势的数据，能够根据预测数据进行储能系统的提前调整，预防处理，避免储能系统出现严重问题，使对储能系统的监测更加全面，监测系统所监测的储能系统的运行状态数据可反馈至电网调度系统，为电网调度提供决策数据。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1的一种储能系统运行的监测系统结构示意图；
图2为本发明实施例2的一种储能系统运行的监测方法流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种储能系统运行的监测系统，包括：采集模块、预测模块、存储模块、处理模块和评估模块；
所述采集模块，用于采集储能系统的运行数据；
所述预测模块，用于对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
所述处理模块，用于对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
所述存储模块，用于存储所述运行数据、预测数据和电池组运行状态；
所述评估模块，用于根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。
进一步地，所述采集模块包括：第一采集单元和第二采集单元；
所述第一采集单元，用于采集所述储能系统的电池组数据和变流器数据；其中，所述电池组数据包括：电池组的电压、电流、温度、阻抗和充放电次数；
所述第二采集单元，用于采集所述储能系统对应的电网调度指令。
进一步地，所述监测系统还包括设置模块；
所述设置模块包括：存储子单元、状态采集单元和发送单元；
所述状态采集单元，用于采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
所述存储子单元，用于存储预设的采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
所述发送单元，用于在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，向所述采集模块发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，向所述采集模块发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，向所述采集模块发出所述第三频率。
在本实施例中，通过对数据状态采集进行设置，实现并不需要所有时刻都采集储能系统的运行数据，在充放电工作状态时加大采集频率，可更加密集了解到储能系统在充放电工作时的状态，而充放电工作时的储能系统状态，由于状态变化快，是需要着重监测的环节；而在停机状态则，由于状态稳定，则不需要太多的监测频率；并且通过不同状态的不同监测频率，能够有效降低监测的数据量，节能传输资源，加快数据处理过程，使监测效果更为实时准确。
进一步地，所述预测模块包括：构建单元、训练单元和输出单元；
所述构建单元，用于根据LSTM循环神经网络构建预测模型；
所述训练单元，用于根据储能系统的历史运行数据对所述预测模型进行训练；
所述输出单元，用于将所述第一采集单元采集的所述运行数据输入训练后的所述预测模型，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据。
在本实施例中，通过预测模块预测储能系统未来发展趋势的数据，能够根据预测数据进行储能系统的提前调整，预防处理，避免储能系统出现严重问题；使对储能系统的监测更加全面。
进一步地，所述处理模块包括：第一处理单元和第二处理单元；
所述第一处理单元，用于根据所述第一采集单元采集的所述运行数据，获取所述储能系统的实时荷电状态和实时健康状态；
所述第二处理单元，用于根据所述预测模块获取的所述预测数据，获取所述储能系统的未来一段时间内的预测荷电状态和预测健康状态。
进一步地，所述评估模块包括：第一评估单元和第二评估单元；
所述第一评估单元，用于根据所述实时荷电状态、实时健康状态和电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行实时评估；
所述第二评估单元，用于根据预测荷电状态、预测健康状态和未来电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行预测评估；其中，所述未来电网调度指令，基于相同时刻的历史电网调度指令进行预测获得。
进一步地，对所述储能系统的运行状态进行实时评估包括：
基于所述实时荷电状态和所述实时健康状态，判断所述储能系统是否满足所述电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述实时荷电状态和所述实时健康状态，否，则发出预警信息。
进一步地，对所述储能系统的运行状态进行预测评估包括：
基于所述预测荷电状态和所述预测健康状态，判断所述储能系统是否满足所述未来电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述预测荷电状态和所述预测健康状态，否，则发出预警信息。
在本实施例中，监测系统与电网调度系统进行数据连接，监测系统所监测的储能系统的运行状态数据可反馈至电网调度系统，为电网调度提供决策数据。
实施例2
如图2所示，本实施例提供了一种储能系统运行的监测方法，其特征在于，包括：
获取储能系统的运行数据；其中，所述运行数据包括：电池组数据和变流器数据，以及电网调度指令；
对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。
进一步地，所述监测方法还包括：
采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
预设采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，发出所述第三频率。
以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种储能系统运行的监测系统，其特征在于，包括：采集模块、预测模块、存储模块、处理模块和评估模块；
所述采集模块，用于采集储能系统的运行数据；
所述采集模块包括：第一采集单元和第二采集单元；
所述第一采集单元，用于采集所述储能系统的电池组数据和变流器数据；其中，所述电池组数据包括：电池组的电压、电流、温度、阻抗和充放电次数；
所述第二采集单元，用于采集所述储能系统对应的电网调度指令；
所述预测模块，用于对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
所述处理模块，用于对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
所述处理模块包括：第一处理单元和第二处理单元；
所述第一处理单元，用于根据所述第一采集单元采集的所述电池组数据和变流器数据，获取所述储能系统的实时荷电状态和实时健康状态；
所述第二处理单元，用于根据所述预测模块获取的所述预测数据，获取所述储能系统的未来一段时间内的预测荷电状态和预测健康状态；
所述存储模块，用于存储所述运行数据、预测数据和电池组运行状态；
所述评估模块，用于根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估；
所述评估模块包括：第一评估单元和第二评估单元；
所述第一评估单元，用于根据所述实时荷电状态、实时健康状态和电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行实时评估；
所述第二评估单元，用于根据预测荷电状态、预测健康状态和未来电网调度指令，对所述储能系统的运行状态进行预测评估；其中，所述未来电网调度指令，基于相同时刻的历史电网调度指令进行预测获得；
所述监测系统还包括设置模块；
所述设置模块包括：存储子单元、状态采集单元和发送单元；
所述状态采集单元，用于采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
所述存储子单元，用于存储预设的采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
所述发送单元，用于在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，向所述采集模块发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，向所述采集模块发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，向所述采集模块发出所述第三频率。
2.根据权利要求1所述的储能系统运行的监测系统，其特征在于，所述预测模块包括：构建单元、训练单元和输出单元；
所述构建单元，用于根据LSTM循环神经网络构建预测模型；
所述训练单元，用于根据储能系统的历史运行数据对所述预测模型进行训练；
所述输出单元，用于将所述第一采集单元采集的所述运行数据输入训练后的所述预测模型，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据。
3.根据权利要求1所述的储能系统运行的监测系统，其特征在于，对所述储能系统的运行状态进行实时评估包括：
基于所述实时荷电状态和所述实时健康状态，判断所述储能系统是否满足所述电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述实时荷电状态和所述实时健康状态，否，则发出预警信息。
4.根据权利要求1所述的储能系统运行的监测系统，其特征在于，对所述储能系统的运行状态进行预测评估包括：
基于所述预测荷电状态和所述预测健康状态，判断所述储能系统是否满足所述未来电网调度指令；是，则发出符合信息，并向电网调度系统发送所述预测荷电状态和所述预测健康状态，否，则发出预警信息。
5.一种储能系统运行的监测方法，应用如权利要求1-4任一所述的监测系统，其特征在于，包括：
获取储能系统的运行数据；其中，所述运行数据包括：电池组数据和变流器数据，以及电网调度指令；
对所述运行数据进行预测，获取所述储能系统未来发展趋势的预测数据；
对所述运行数据和所述预测数据进行处理，获取储能系统中的电池组运行状态；
根据所述运行数据、预测数据和电池组运行状态对所述储能系统的运行状态进行评估。
6.根据权利要求5所述的储能系统运行的监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：
采集所述储能系统的运行状态；其中，所述运行状态包括：停机状态、待机状态和充放电工作状态；
预设采集频率；所述采集频率包括：第一频率、第二频率和第三频率，其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第二频率大于所述第三频率；
在所述储能系统的运行状态为所述充放电工作状态时，发出所述第一频率，在所述储能系统的运行状态为所述待机状态时，发出所述第二频率，在所述储能系统的运行状态为所述停机状态时，发出所述第三频率。
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