CN116632983B - 一种适用于户外储能电源的充放电控制系统 - Google Patents
一种适用于户外储能电源的充放电控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及储能电源充放电技术领域,尤其涉及一种适用于户外储能电源的充放电控制系统,包括服务器、划分分析单元、环境分析单元、性能分析单元、充电分析单元、放电分析单元、风险分析单元以及预警管理单元;本发明通过结合环境影响和储能电源自身性能两个因素对储能电源的充电和放电进行分析,以提高对储能电源的管控效果,同时提高对储能电源的放电和充电的安全性,以及通过信息反馈的方式对充电和放电进行数据整合,以便为储能电源的整体状态评估提供数据支撑,并对数据进行归一化处理分析,一方面有助于及时的对储能电源进行预警管理,另一方面有助于提高储能电源的整体潜在风险评估分析的全面性,进而合理的对储能电源进行安全管控。
Description
技术领域
本发明涉及储能电源充放电技术领域,尤其涉及一种适用于户外储能电源的充放电控制系统。
背景技术
随着储能技术的发展,储能电源系统有着广泛的应用前景,如户外应急电源、移动补电车以及通信基站备用电源等,目前,锂电池的成本居高不下,可以通过延长电池的循环寿命从而降低其度电成本,锂电池的充放电策略对其循环寿命甚至安全可靠性影响重大;
在储能电源(包括锂电池、铅酸电池、超级电容等)中,需要对储能电源的进行充放电控制,现有技术中,对于储能电源的充放电控制一般是独立的,即充电时采用充电适配器,放电时采用其他逆变电路实现,而经研究发现,现有的汽车电池充放电控制系统存在以下技术缺陷:不能基于多类别信息合理、有针对性的对储能电源的充放电进行合理管控,以提高储能电源的充放电的安全性和控制效果;
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于户外储能电源的充放电控制系统,去解决上述提出的技术缺陷,本发明通过采集储能电源的充电风险数据,并进行充电风险评估分析,以提高对储能电源的充电监管预警效果,同时结合外因影响值、异常风险值以及自燃风险值三个维度进行评估分析,有助于提高分析结果的准确性,同时有助于提高对储能电源的管控效果,且通过采集储能电源的放电风险数据并进行放电风险评估分析,以提高对储能电源的放电安全性,以及通过信息反馈的方式对充电和放电进行数据整合,以便为储能电源的整体状态评估提供数据支撑,以及通过采集使用时长,并进行数据归一化处理分析,一方面有助于及时的对储能电源进行预警管理,另一方面有助于提高储能电源的整体潜在风险评估分析的全面性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种适用于户外储能电源的充放电控制系统,包括服务器、划分分析单元、环境分析单元、性能分析单元、充电分析单元、放电分析单元、风险分析单元以及预警管理单元;
当服务器生成运管指令时,将运管指令发送至划分分析单元和环境分析单元,划分分析单元在接收到运管指令时,立即采集储能电源的连接状态,并对连接状态进行判别分析,将得到的充电信号经服务器发送至充电分析单元,将得到的放电信号经服务器发送至放电分析单元;
环境分析单元在接收到运管指令后,立即采集储能电源内部环境的环境数据和性能数据,内环境数据包括平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,性能数据包括额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命,并将性能数据发送至性能分析单元,对环境数据进行影响风险评估分析,将得到的环境影响评估系数HP经服务器发送至充电分析单元和放电分析单元;
性能分析单元在接收到性能数据后,立即对性能数据进行性能监管评估分析,将得到的性能评估系数N经环境分析单元发送至充电分析单元和放电分析单元;
充电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的充电风险数据,充电风险数据包括充电功率和储能电源的外壳充电温度,并对充电风险数据进行充电风险评估分析,将得到的充电异常风险评估系数CD发送至风险分析单元,将得到的反馈信号发送至预警管理单元;
放电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的放电风险数据,放电风险数据包括放电速率和放电内阻值,并对放电风险数据进行放电风险评估分析,将得到的放电异常影响评估系数FD发送至风险分析单元,将得到的风险信号发送至预警管理单元;
风险分析单元在接收到充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD后,立即对充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD进行管控风险评估分析,将得到的预警信号发送至预警管理单元。
优选的,所述划分分析单元的连接状态判别分析过程如下:
采集到储能电源的连接状态,其中,连接状态包括:储能电源与充电器连接的充电状态,储能电源与负载连接的放电状态;
若储能电源的连接状态为充电状态,则生成充电信号;
若储能电源的连接状态为放电状态,则生成放电信号。
优选的,所述环境分析单元的影响风险评估分析过程如下:
采集到服务器生成运管指令后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,并将各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值分别标号为PWi、PSi以及PFi;
根据公式得到各个子时间段内储能电源内部环境的环境影响风险系数,其中,a1、a2以及a3分别为平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值的预设比例因子系数,a1、a2以及a3均为大于零的正数,a4为预设补偿因子系数,取值为2.226,Hi为环境影响风险系数,以此构建环境影响风险系数Hi的集合A,获取到集合A中的最大子集和最小子集,并将集合A中的最大子集和最小子集去除后,获取到集合A的均值,并将其标记为环境影响评估系数HP。
优选的,所述性能分析单元的性能监管评估分析过程如下:
获取储能电源的额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命分别标记为ER、EX和EM,同时获取到储能电源的实时最大容量、实时充放电时长和剩余循环寿命分别标记为SL、SD和SE;
根据公式得到性能评估系数N。
优选的,所述充电分析单元的充电风险评估分析过程如下:
S1:获取到各个子时间段内储能电源的充电功率,以时间为X轴,以充电功率为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制充电功率曲线,同时在该坐标系中绘制预设充电功率区间曲线,获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之外的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为风险面积,同时获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之内的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为稳定面积,将风险面积与稳定面积的比值标记为异常风险值YC;
S12:获取到各个子时间段内储能电源的外壳充电温度,以此构建外壳充电温度的集合A,获取到集合A中最大子集和最小子集,获取到集合A中最大子集和最小子集之间的差值,同时将集合A中最大子集和最小子集之间的差值标记为自燃风险值ZR,同时获取到时间阈值内储能电源的环境影响评估系数HP和性能评估系数N,并将环境影响评估系数HP和性能评估系数N经数据归一化处理后得到的积值标记为外因影响值WY;
S13:根据公式得到充电异常风险评估系数CD,同时将充电异常风险评估系数CD与其内部录入存储的预设充电异常风险评估系数阈值进行比对分析:
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成反馈信号。
优选的,所述放电分析单元的充电风险评估分析过程如下:
SS1:获取到各个子时间段内储能电源的放电速率,并将放电速率与预设放电速率阈值进行比对分析,若放电速率大于预设放电速率阈值,则将放电速率大于预设放电速率阈值的部分与放电速率的比值标记为失控风险值,以此获取到时间阈值内储能电源的平均失控风险值PS;
SS12:获取到各个子时间段内储能电源的放电内阻值,以此构建放电内阻值的集合B,进而获取到集合B的离散数值,并将离散数值与预设离散数值阈值进行比对分析,若离散数值大于预设离散数值阈值,则将离散数值大于预设离散数值阈值的部分标记为放电低效值FX;
SS13:根据公式得到放电异常影响评估系数,其中,α、β、ε以及λ分别为环境影响评估系数、性能评估系数、平均失控风险值以及放电低效值的预设权重系数,α、β、ε以及λ均为大于零的正数,FD为放电异常影响评估系数,并将放电异常影响评估系数FD与其内部录入存储的预设放电异常影响评估系数阈值进行比对分析:
若放电异常影响评估系数FD小于预设放电异常影响评估系数阈值,则不生成任何信号;
若放电异常影响评估系数FD大于等于预设放电异常影响评估系数阈值,则生成风险信号。
优选的,所述风险分析单元的管控风险评估分析过程如下:
获取到储能电源的充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD,同时获取到储能电源距离当前最近一次维护结束时刻到当前时刻之间的时长,并将其标记为使用时长YS,进而将充电异常风险评估系数CD、放电异常影响评估系数FD以及使用时长YS经数据归一化处理后得到的积值标记为故障风险值,将故障风险值与其内部录入存储的预设故障风险值阈值进行比对分析:
若故障风险值小于预设故障风险值阈值,则不生成任何信号;
若故障风险值大于等于预设故障风险值阈值,则生成预警信号。
本发明的有益效果如下:
本发明通过分析储能电源的连接状态,并针对储能电源的充电和放电进行安全监管,以提高储能电源的运行安全性,同时有助于提高储能电源的控制效果,且通过采集储能电源内部环境的环境数据和性能数据,并分别进行影响风险评估分析和性能监管评估分析,以便结合环境影响和储能电源自身性能两个因素对储能电源的充电和放电存在的风险进行分析,有助于提高分析结果的准确性;
本发明通过采集储能电源的充电风险数据,并进行充电风险评估分析,以提高对储能电源的充电监管预警效果,同时结合外因影响值、异常风险值以及自燃风险值三个维度进行评估分析,有助于提高分析结果的准确性,同时有助于提高对储能电源的管控效果,且通过采集储能电源的放电风险数据并进行放电风险评估分析,以提高对储能电源的放电安全性,以及通过信息反馈的方式对充电和放电进行数据整合,以便为储能电源的整体状态评估提供数据支撑,以及通过采集使用时长,并进行数据归一化处理分析,一方面有助于及时的对储能电源进行预警管理,另一方面有助于提高储能电源的整体潜在风险评估分析的全面性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明;
图1是本发明系统流程框图;
图2是本发明实施例2局部参考分析图;
图3是本发明局部参考分析图。
具体实施方式
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
实施例1:请参阅图1至图3所示,本发明为本种适用于户外储能电源的充放电控制系统,包括服务器、划分分析单元、环境分析单元、性能分析单元、充电分析单元、放电分析单元、风险分析单元以及预警管理单元,服务器与划分分析单元和环境分析单元均呈双向通讯连接,环境分析单元与性能分析单元呈双向通讯连接,服务器与充电分析单元和放电分析单元均呈单向通讯连接,充电分析单元和放电分析单元均与风险分析单元和预警管理单元呈单向通讯连接,风险分析单元与预警管理单元呈单向通讯连接;
当服务器接收到连接请求时,立即生成运管指令,将运管指令发送至划分分析单元和环境分析单元,划分分析单元在接收到运管指令时,立即采集储能电源的连接状态,并对连接状态进行判别分析,以便合理的对连接状态进行管控,具体的连接状态判别分析过程如下:
采集到储能电源的连接状态,其中,连接状态包括:储能电源与充电器连接的充电状态,储能电源与负载连接的放电状态;
若储能电源的连接状态为充电状态,则生成充电信号,并将充电信号经服务器发送至充电分析单元;
若储能电源的连接状态为放电状态,则生成放电信号,并将放电信号经服务器发送至放电分析单元;
环境分析单元在接收到运管指令后,立即采集储能电源内部环境的环境数据和性能数据,内环境数据包括平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,性能数据包括额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命,并将性能数据发送至性能分析单元,对环境数据进行影响风险评估分析,判断环境对储能电源的影响情况,以便结合环境对储能电源的充电和放电进行分析,以便安全的对储能电源进行充放电管控,具体的影响风险评估分析过程如下:
采集到服务器生成运管指令后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,并将各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值分别标号为PWi、PSi以及PFi,需要说明的是,平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值三个是储能电源性能的影响参数;
根据公式得到各个子时间段内储能电源内部环境的环境影响风险系数,其中,a1、a2以及a3分别为平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值的预设比例因子系数,比例因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差,从而使得计算结果更加准确,a1、a2以及a3均为大于零的正数,a4为预设补偿因子系数,取值为2.226,Hi为环境影响风险系数,以此构建环境影响风险系数Hi的集合A,获取到集合A中的最大子集和最小子集,并将集合A中的最大子集和最小子集去除后,获取到集合A的均值,并将其标记为环境影响评估系数HP,并将环境影响评估系数HP经服务器发送至充电分析单元和放电分析单元;
性能分析单元在接收到性能数据后,立即对性能数据进行性能监管评估分析,具体的性能监管评估分析过程如下:
获取储能电源的额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命分别标记为ER、EX和EM,同时获取到储能电源的实时最大容量、实时充放电时长和剩余循环寿命分别标记为SL、SD和SE;
根据公式得到性能评估系数,其中,f1、f2以及f3分别为容量、充放电时长以及循环寿命的权重因子系数,f1、f2以及f3均为大于零的正数,N为性能评估系数,且性能评估系数N的数值越大,说明该储能电源的综合性能降低程度越高,异常风险越大,并将性能评估系数N经环境分析单元发送至充电分析单元和放电分析单元。
实施例2:充电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的充电风险数据,充电风险数据包括充电功率和储能电源的外壳充电温度,并对充电风险数据进行充电风险评估分析,以提高对储能电源的充电监管预警效果,具体的充电风险评估分析过程如下:
获取到各个子时间段内储能电源的充电功率,以时间为X轴,以充电功率为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制充电功率曲线,同时在该坐标系中绘制预设充电功率区间曲线,获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之外的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为风险面积,同时获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之内的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为稳定面积,将风险面积与稳定面积的比值标记为异常风险值,标号为YC,需要说明的是,异常风险值YC是一个反映储能电源充电故障的影响参数;
获取到各个子时间段内储能电源的外壳充电温度,以此构建外壳充电温度的集合A,获取到集合A中最大子集和最小子集,获取到集合A中最大子集和最小子集之间的差值,同时将集合A中最大子集和最小子集之间的差值标记为自燃风险值,标号为ZR,需要说明的是,自燃风险值ZR的数值越大,则储能电源充电故障的风险越大,同时获取到时间阈值内储能电源的环境影响评估系数HP和性能评估系数N,并将环境影响评估系数HP和性能评估系数N经数据归一化处理后得到的积值标记为外因影响值,标记为WY;
根据公式得到充电异常风险评估系数,其中,b1、b2以及b3分别为外因影响值、异常风险值以及自燃风险值的预设比例系数,b4为预设修正因子系数,b1、b2、b3以及b4均为大于零的正数,CD为充电异常风险评估系数,系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值,便于后续比较,将充电异常风险评估系数CD发送至风险分析单元,同时将充电异常风险评估系数CD与其内部录入存储的预设充电异常风险评估系数阈值进行比对分析:
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成反馈信号,并将反馈信号发送至预警管理单元,预警管理单元在接收到反馈信号,立即做出反馈信号所对应的预设操作,进而提高储能电源充电的安全性,同时结合外因影响值、异常风险值以及自燃风险值三个维度进行评估分析,有助于提高分析结果的准确性,同时有助于提高对储能电源的管控效果;
放电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的放电风险数据,放电风险数据包括放电速率和放电内阻值,并对放电风险数据进行放电风险评估分析,以提高对储能电源的放电安全性,具体的充电风险评估分析过程如下:
获取到各个子时间段内储能电源的放电速率,并将放电速率与预设放电速率阈值进行比对分析,若放电速率大于预设放电速率阈值,则将放电速率大于预设放电速率阈值的部分与放电速率的比值标记为失控风险值,以此获取到时间阈值内储能电源的平均失控风险值PS,需要说明的是,平均失控风险值PS是一个反映储能电源运行的影响参数;
获取到各个子时间段内储能电源的放电内阻值,以此构建放电内阻值的集合B,进而获取到集合B的离散数值,并将离散数值与预设离散数值阈值进行比对分析,若离散数值大于预设离散数值阈值,则将离散数值大于预设离散数值阈值的部分标记为放电低效值FX,需要说明的是,放电低效值FX是一个反映储能电源运行的影响参数;
根据公式得到放电异常影响评估系数,其中,α、β、ε以及λ分别为环境影响评估系数、性能评估系数、平均失控风险值以及放电低效值的预设权重系数,α、β、ε以及λ均为大于零的正数,FD为放电异常影响评估系数,将放电异常影响评估系数FD发送至风险分析单元,并将放电异常影响评估系数FD与其内部录入存储的预设放电异常影响评估系数阈值进行比对分析:
若放电异常影响评估系数FD小于预设放电异常影响评估系数阈值,则不生成任何信号;
若放电异常影响评估系数FD大于等于预设放电异常影响评估系数阈值,则生成风险信号,将风险信号发送至预警管理单元,预警管理单元在接收到风险信号后,立即做出风险信号所对应的预设操作,进而提高储能电源放电的安全性,进而解决存在的潜在异常风险问题,同时有助于提高对储能电源的管控合理性和管控精度;
风险分析单元在接收到充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD后,立即对充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD进行管控风险评估分析,以便加强对储能电源安全管理的合理性和精准性,具体的管控风险评估分析过程如下:
获取到储能电源的充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD,同时获取到储能电源距离当前最近一次维护结束时刻到当前时刻之间的时长,并将其标记为使用时长YS,进而将充电异常风险评估系数CD、放电异常影响评估系数FD以及使用时长YS经数据归一化处理后得到的积值标记为故障风险值,将故障风险值与其内部录入存储的预设故障风险值阈值进行比对分析:
若故障风险值小于预设故障风险值阈值,则不生成任何信号;
若故障风险值大于等于预设故障风险值阈值,则生成预警信号,将预警信号发送至预警管理单元,预警管理单元在接收到预警信号后,立即在显示面板上将预警信号所对应的储能电源标记为红色,进而提醒运管人员及时的对储能电源进行维护,以提高储能电源的工作效率和运行安全性,同时有助于提高对储能电源的控制效果;
综上所述,本发明通过分析储能电源的连接状态,并针对储能电源的充电和放电进行安全监管,以提高储能电源的运行安全性,同时有助于提高储能电源的控制效果,且通过采集储能电源内部环境的环境数据和性能数据,并分别进行影响风险评估分析和性能监管评估分析,以便结合环境影响和储能电源自身性能两个因素对储能电源的充电和放电存在的风险进行分析,有助于提高分析结果的准确性,而通过采集储能电源的充电风险数据,并进行充电风险评估分析,以提高对储能电源的充电监管预警效果,同时结合外因影响值、异常风险值以及自燃风险值三个维度进行评估分析,有助于提高分析结果的准确性,同时有助于提高对储能电源的管控效果,且通过采集储能电源的放电风险数据并进行放电风险评估分析,以提高对储能电源的放电安全性,以及通过信息反馈的方式对充电和放电进行数据整合,以便为储能电源的整体状态评估提供数据支撑,以及通过采集使用时长,并进行数据归一化处理分析,一方面有助于及时的对储能电源进行预警管理,另一方面有助于提高储能电源的整体潜在风险评估分析的全面性。
阈值的大小的设定是为了便于比较,关于阈值的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式,公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置,以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种适用于户外储能电源的充放电控制系统,其特征在于,包括服务器、划分分析单元、环境分析单元、性能分析单元、充电分析单元、放电分析单元、风险分析单元以及预警管理单元;
当服务器生成运管指令时,将运管指令发送至划分分析单元和环境分析单元,划分分析单元在接收到运管指令时,立即采集储能电源的连接状态,并对连接状态进行判别分析,将得到的充电信号经服务器发送至充电分析单元,将得到的放电信号经服务器发送至放电分析单元;
环境分析单元在接收到运管指令后,立即采集储能电源内部环境的环境数据和性能数据,内环境数据包括平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,性能数据包括额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命,并将性能数据发送至性能分析单元,对环境数据进行影响风险评估分析,将得到的环境影响评估系数HP经服务器发送至充电分析单元和放电分析单元;
性能分析单元在接收到性能数据后,立即对性能数据进行性能监管评估分析,将得到的性能评估系数N经环境分析单元发送至充电分析单元和放电分析单元;
充电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的充电风险数据,充电风险数据包括充电功率和储能电源的外壳充电温度,并对充电风险数据进行充电风险评估分析,将得到的充电异常风险评估系数CD发送至风险分析单元,将得到的反馈信号发送至预警管理单元;
放电分析单元在接收到充电信号后,立即采集储能电源的放电风险数据,放电风险数据包括放电速率和放电内阻值,并对放电风险数据进行放电风险评估分析,将得到的放电异常影响评估系数FD发送至风险分析单元,将得到的风险信号发送至预警管理单元;
风险分析单元在接收到充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD后,立即对充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD进行管控风险评估分析,将得到的预警信号发送至预警管理单元;
所述划分分析单元的连接状态判别分析过程如下:
采集到储能电源的连接状态,其中,连接状态包括:储能电源与充电器连接的充电状态,储能电源与负载连接的放电状态;
若储能电源的连接状态为充电状态,则生成充电信号;
若储能电源的连接状态为放电状态,则生成放电信号;
所述环境分析单元的影响风险评估分析过程如下:
采集到服务器生成运管指令后一段时间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值,并将各个子时间段内储能电源内部的平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值分别标号为PWi、PSi以及PFi;
根据公式得到各个子时间段内储能电源内部环境的环境影响风险系数,其中,a1、a2以及a3分别为平均湿度值、平均温度值以及平均粉尘含量值的预设比例因子系数,a1、a2以及a3均为大于零的正数,a4为预设补偿因子系数,取值为2.226,Hi为环境影响风险系数,以此构建环境影响风险系数Hi的集合A,获取到集合A中的最大子集和最小子集,并将集合A中的最大子集和最小子集去除后,获取到集合A的均值,并将其标记为环境影响评估系数HP;
所述性能分析单元的性能监管评估分析过程如下:
获取储能电源的额定容量、额定充放电时长和额定循环寿命分别标记为ER、EX和EM,同时获取到储能电源的实时最大容量、实时充放电时长和剩余循环寿命分别标记为SL、SD和SE;
根据公式得到性能评估系数N,其中,f1、f2以及f3分别为容量、充放电时长以及循环寿命的权重因子系数,f1、f2以及f3均为大于零的正数;
所述充电分析单元的充电风险评估分析过程如下:
S1:获取到各个子时间段内储能电源的充电功率,以时间为X轴,以充电功率为Y轴建立直角坐标系,通过描点的方式绘制充电功率曲线,同时在该坐标系中绘制预设充电功率区间曲线,获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之外的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为风险面积,同时获取到充电功率曲线位于预设充电功率区间曲线之内的线段与预设充电功率区间曲线所围成的面积,并将其标记为稳定面积,将风险面积与稳定面积的比值标记为异常风险值YC;
S12:获取到各个子时间段内储能电源的外壳充电温度,以此构建外壳充电温度的集合A,获取到集合A中最大子集和最小子集,获取到集合A中最大子集和最小子集之间的差值,同时将集合A中最大子集和最小子集之间的差值标记为自燃风险值ZR,同时获取到时间阈值内储能电源的环境影响评估系数HP和性能评估系数N,并将环境影响评估系数HP和性能评估系数N经数据归一化处理后得到的积值标记为外因影响值WY;
S13:根据公式得到充电异常风险评估系数CD,同时将充电异常风险评估系数CD与其内部录入存储的预设充电异常风险评估系数阈值进行比对分析:
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值小于一,则不生成任何信号;
若充电异常风险评估系数CD与预设充电异常风险评估系数阈值之间的比值大于等于一,则生成反馈信号;
所述放电分析单元的充电风险评估分析过程如下:
SS1:获取到各个子时间段内储能电源的放电速率,并将放电速率与预设放电速率阈值进行比对分析,若放电速率大于预设放电速率阈值,则将放电速率大于预设放电速率阈值的部分与放电速率的比值标记为失控风险值,以此获取到时间阈值内储能电源的平均失控风险值PS;
SS12:获取到各个子时间段内储能电源的放电内阻值,以此构建放电内阻值的集合B,进而获取到集合B的离散数值,并将离散数值与预设离散数值阈值进行比对分析,若离散数值大于预设离散数值阈值,则将离散数值大于预设离散数值阈值的部分标记为放电低效值FX;
SS13:根据公式得到放电异常影响评估系数,其中,α、β、ε以及λ分别为环境影响评估系数、性能评估系数、平均失控风险值以及放电低效值的预设权重系数,α、β、ε以及λ均为大于零的正数,FD为放电异常影响评估系数,并将放电异常影响评估系数FD与其内部录入存储的预设放电异常影响评估系数阈值进行比对分析:
若放电异常影响评估系数FD小于预设放电异常影响评估系数阈值,则不生成任何信号;
若放电异常影响评估系数FD大于等于预设放电异常影响评估系数阈值,则生成风险信号;
所述风险分析单元的管控风险评估分析过程如下:
获取到储能电源的充电异常风险评估系数CD和放电异常影响评估系数FD,同时获取到储能电源距离当前最近一次维护结束时刻到当前时刻之间的时长,并将其标记为使用时长YS,进而将充电异常风险评估系数CD、放电异常影响评估系数FD以及使用时长YS经数据归一化处理后得到的积值标记为故障风险值,将故障风险值与其内部录入存储的预设故障风险值阈值进行比对分析:
若故障风险值小于预设故障风险值阈值,则不生成任何信号;
若故障风险值大于等于预设故障风险值阈值,则生成预警信号。
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