CN116799927A - 一种储能系统的管理方法及储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能系统的管理方法及储能系统，涉及储能系统技术领域，解决了未将充放电数值过盛考虑在内，也未将储能系统内部绕组短路考虑在内，导致分析判定的结果并不精准的技术问题，在进行温度异常判定过程中，通过分析充放电参数之间的趋势值，分析充放电参数是否存在波动情况，再通过分析具体的波动线长，根据波动的具体参数，便可对是否存在充放电过度的情况进行分析，从而提升准确度，且执行方式简便快捷，无需人员介入，快速得出检验分析判定结果；后续根据标佳功率参，记录储能速率，并从若干组储能速率内，选取偏差最大以及最小的两组储能速率，再将储能速率与标准区间比对，确认绕组短路情况，无需人工介入，提升管理效果。

Description

一种储能系统的管理方法及储能系统

技术领域

本发明属于储能系统技术领域，具体是一种储能系统的管理方法及储能系统。

背景技术

在对储能过程进行分析时，为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围，称为储能系统；它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。

专利号为CN115842176A的申请涉及一种储能系统和储能系统的管理方法。所述储能系统包括电池系统、电池管理系统和储能变流器，所述电池系统包括多个电池簇，所述电池管理系统包括多个簇级电池管理单元，多个所述簇级电池管理单元之间通讯连接，各所述簇级电池管理单元与所述电池簇一一对应连接，所述储能变流器与所述多个电池簇连接，所述储能变流器与至少一个所述簇级电池管理单元通讯连接。通过本申请提供的储能系统可以节省硬件成本。

现有的储能系统在进行管理过程中，遇到温度异常问题时，一般根据数值监测，判定对应的数值是否存在问题，来判定温度异常原因，但此种方式，并不准确，很容易因数值波动造成误判的情况出现，同时，也未将充放电数值过盛考虑在内，也未将储能系统内部绕组短路考虑在内，导致分析判定的结果并不精准。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种储能系统的管理方法及储能系统，用于解决未将充放电数值过盛考虑在内，也未将储能系统内部绕组短路考虑在内，导致分析判定的结果并不精准的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种储能系统的管理方法，包括以下步骤：

S1、对储能系统的工作温度进行实时监测，并分析确认实时监测的工作温度是否异常，若出现异常情况，生成温度异常信号，则执行步骤S2，若未出现异常情况，则继续监测；

S2、根据所生成的温度异常信号，限定一组监测周期，对此储能系统温度异常阶段的充放电参数进行记录，并根据时间走向构建对应监测周期的曲线图，后续，再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建温度正常阶段的曲线图，将两组曲线图进行合并分析，具体方式为：

S21、限定一组监测周期T2，此监测周期T2的起始点为温度异常开始时间点，且T2为预设值，对此监测周期T2内所产生的若干组充放电参数进行记录，并按照时间走向，构建异常温度曲线图；

从异常温度曲线图内，记录所出现的转折点位，将对应转折点位之间的线段标定为待分析线段，根据待分析线段两个端点之间的温度参数以及之间的时间间隔参数，获取此待分析线段的异常趋势值，并将其标记为Q_k，其中k代表不同的待分析线段；

S22、再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建正常温度曲线图，其中所提取的参数至少为三个监测周期T以上的参数，从所构建的正常温度曲线图内，采用步骤S21相同的方式，确认此正常温度曲线图内所存在的若干组正常趋势值，并从所确认的若干组正常趋势值内，提取最小值以及最大值，根据最小值以及最大值构建正常趋势区间；

S23、将若干组异常趋势值与正常趋势区间进行比对，查看若干组异常趋势值是否属于正常趋势区间，将不属于此正常趋势区间的异常趋势值标记为幅度趋势值；

S24、从异常温度曲线图，确认幅度趋势值所对应的待分析线段并将其标记为幅度线段，记录异常温度曲线图所产生的总线长，并将其标记为XC，再将若干个幅度线段的总线长进行记录，并将其标记为FC，采用XB=FC÷XC得到线长占比参数XB；

S25、再将线长占比参数XB与预设参数Y2进行比对，其中Y2为预设值，当XB＜Y2时，代表不存在充放电过度问题，则继续执行步骤S3，反之，当XB≥Y2时，代表存在充放电过度问题，则生成充放电过度信号，并直接展示于外部显示端内；

S3、从过往的温度正常阶段所产生的储能速率进行获取，确认最佳的储能速率，并根据所确认的最佳储能速率，确认对应的充电功率参，并将其标记为标佳功率参；

S4、根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，具体方式为：

S41、将储能系统的储能参数调整为标佳功率参，并控制记录时长，其中记录时长为2min，在此记录时长内，将所产生的储能速率进行记录；

S42、将所记录的不同储能速率标记为SL_q，且q=1、2、……、n，其中q代表不同的储能速率，并将若干组储能速率SL_q进行均值处理，得到处理均值JZ，采用得到q为j值时的偏差值PC_q，其中j∈q，且j为q若干值内的任一值；

S43、从若干组偏差值PC_q内，选取最大值以及最小值，并通过最大值以及最小值，从若干组储能速率SL_q内，确认与其对应的两组储能速率，并将此储能速率与标准区间进行比对，其中标准区间为预设区间，当两组储能速率均∈标准区间时，执行步骤S5，反之，生成部分绕组短路信号，并直接进行展示；

S5、根据上述的处理结果，生成储能系统工作异常信号，并将此工作异常信号直接进行展示。

一种储能系统，包括至少一组温度监测器，且温度监测器用于对储能系统的工作温度进行实时监测；

包括至少两组处理器，一组处理器，根据实时监测的温度参数以及充放电参数，对其进行处理，确认是否存在充放电过度的问题，并将处理结果传输至信号发生器内；

另一组处理器，根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，并将分析结果传输至信号发生器内；

所述信号发生器，根据处理器处理所得的处理结果，产生不同的处理信号，并将所产生的处理信号传输至显示单元内进行展示，供外部人员进行查看，及时作出应对措施。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在进行温度异常判定过程中，通过分析充放电参数之间的趋势值，便可分析充放电参数是否存在波动情况，再通过分析具体的波动线长，便可得出波动的具体参数，根据波动的具体参数，便可对是否存在充放电过度的情况进行分析，从而提升准确度，且执行方式简便快捷，无需人员介入，快速得出检验分析判定结果；

后续，根据标佳功率参，记录储能速率，并从若干组储能速率内，选取偏差最大以及最小的两组储能速率，再将储能速率与标准区间比对，确认绕组短路情况，将产生储能系统温度异常的原因依次分析判定，无需人工介入，提升该管理方法的整体实用性，提升管理效果。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图；

图2为本发明充放电参数曲线图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种储能系统的管理方法，包括以下步骤：

S1、对储能系统的工作温度进行实时监测，并分析确认实时监测的工作温度是否异常，若出现异常情况，生成温度异常信号，则执行步骤S2，若未出现异常情况，则继续监测，其中，确认实时监测的工作温度是否异常的具体方式为：

S11、将实时监测的工作温度标记为WD_i，其中i代表不同时间点，将工作温度WD_i与预设参数Y1进行比对，其中Y1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定：

S111、当WD_i＜Y1时，代表温度正常，未出现异常情况，不进行任何处理；

S112、当WD_i≥Y1时，记录持续时长T1，若T1≥3min，代表温度异常，并生成温度异常信号，执行步骤S2，若T1＜3min，代表温度正常，不进行任何处理；

S2、根据所生成的温度异常信号，限定一组监测周期，对此储能系统温度异常阶段的充放电参数进行记录，并根据时间走向构建对应监测周期的曲线图，后续，再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建温度正常阶段的曲线图，将两组曲线图进行合并分析，确认是否存在充放电过度的问题，具体的，充放电参数代表充电参数或放电参数，正常情况下，两组参数不会同时进行也禁止同时进行充放电，此处命名为充放电参数是为了代表为放电参数或充电参数，即此处可能为充电参数也可能为放电参数，其中进行合并分析的具体方式为：

S21、限定一组监测周期T2，此监测周期T2的起始点为温度异常开始时间点，且T2为预设值，具体取值由操作人员根据经验拟定，其中T一般取值5min，对此监测周期T2内所产生的若干组充放电参数进行记录，并按照时间走向，构建异常温度曲线图；

从异常温度曲线图内，记录所出现的转折点位，转折点位如图2所示，将对应转折点位之间的线段标定为待分析线段，根据待分析线段两个端点之间的温度参数以及之间的时间间隔参数，获取此待分析线段的异常趋势值，并将其标记为Q_k，其中k代表不同的待分析线段；

S22、再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建正常温度曲线图，其中所提取的参数至少为三个监测周期T以上的参数，从所构建的正常温度曲线图内，采用步骤S21相同的方式，确认此正常温度曲线图内所存在的若干组正常趋势值，并从所确认的若干组正常趋势值内，提取最小值以及最大值，根据最小值以及最大值构建正常趋势区间；

S23、将若干组异常趋势值与正常趋势区间进行比对，查看若干组异常趋势值是否属于正常趋势区间，将不属于此正常趋势区间的异常趋势值标记为幅度趋势值；

S24、从异常温度曲线图，确认幅度趋势值所对应的待分析线段并将其标记为幅度线段，记录异常温度曲线图所产生的总线长，并将其标记为XC，再将若干个幅度线段的总线长进行记录，并将其标记为FC，采用XB=FC÷XC得到线长占比参数XB，具体的，存在温度异常时，若充放电参数之间的趋势值还是平稳状态，则代表充放电参数并不存在过于剧烈的波动，通过分析趋势值，便可分析充放电参数是否存在波动情况，再通过分析具体的波动线长，便可得出波动的具体参数，根据波动的具体参数，便可对是否存在充放电过度的情况进行分析，从而提升准确度；

正常情况下，若充放电存在异常时，便会导致对应的充放电参数出现波动情况，之所以出现波动情况，外部需求参数高，但系统所能给出的参数达不到对应要求，便会造成参数波动；

S25、再将线长占比参数XB与预设参数Y2进行比对，其中Y2为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当XB＜Y2时，代表不存在充放电过度问题，则继续执行步骤S3，反之，当XB≥Y2时，代表存在充放电过度问题，则生成充放电过度信号，并直接展示于外部显示端内，供外部人员查看，及时作出应对措施；

S3、从过往的温度正常阶段所产生的储能速率进行获取，确认最佳的储能速率，并根据所确认的最佳储能速率，确认对应的充电功率参，并将其标记为标佳功率参，具体的，储能速率可以理解为充电速率，充电速率在实际的应用场景中，可以直接进行获取；

S4、根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，通过分析结果，判定该储能系统内部绕组是否短路，若短路，直接生成部分绕组短路信号，并进行展示，若未短路，则执行步骤S5，其中进行分析的具体方式为：

S41、将储能系统的储能参数调整为标佳功率参，并控制记录时长，其中记录时长为2min，在此记录时长内，将所产生的储能速率进行记录；

S42、将所记录的不同储能速率标记为SL_q，且q=1、2、……、n，其中q代表不同的储能速率，并将若干组储能速率SL_q进行均值处理，得到处理均值JZ，采用得到q为j值时的偏差值PC_q，其中j∈q，且j为q若干值内的任一值；

S43、从若干组偏差值PC_q内，选取最大值以及最小值，并通过最大值以及最小值，从若干组储能速率SL_q内，确认与其对应的两组储能速率，并将此储能速率与标准区间进行比对，其中标准区间为预设区间，且标准区间内两端端值均由操作人员根据经验提前拟定，当两组储能速率均∈标准区间时，执行步骤S5，反之，生成部分绕组短路信号，并直接进行展示，具体的，为了确认储能系统绕组存在问题，首先得先确认一组最佳的充电参数，并就是标佳功率参，根据标佳功率参，记录储能速率，并从若干组储能速率内，选取偏差最大以及最小的两组储能速率，此两组储能速率便可以理解为所记录储能速率的一个大区间，若此两组数值均没问题，便代表储能系统温度异常还存在其他情况，需人为介入处理，若存在问题，便代表绕组可能存在短路情况，导致在充放电过程中，温度异常；

S5、根据上述的处理结果，生成储能系统工作异常信号，并将此工作异常信号直接进行展示，供外部人员进行查看，及时作出应对措施。

实施例二

一种储能系统，包括至少一组温度监测器，且温度监测器用于对储能系统的工作温度进行实时监测；

包括至少两组处理器，一组处理器，根据实时监测的温度参数以及充放电参数，对其进行处理，确认是否存在充放电过度的问题，并将处理结果传输至信号发生器内；

另一组处理器，根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，并将分析结果传输至信号发生器内；

还包括至少一组信号发生器，根据处理器处理所得的处理结果，产生不同的处理信号，并将所产生的处理信号传输至显示单元内进行展示，供外部人员进行查看，及时作出应对措施。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (5)

1.一种储能系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对储能系统的工作温度进行实时监测，并分析确认实时监测的工作温度是否异常，若出现异常情况，生成温度异常信号，则执行步骤S2，若未出现异常情况，则继续监测；

S2、根据所生成的温度异常信号，限定一组监测周期，对此储能系统温度异常阶段的充放电参数进行记录，并根据时间走向构建对应监测周期的曲线图，后续，再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建温度正常阶段的曲线图，将两组曲线图进行合并分析，根据分析结果，判定是否生成充放电过度信号；

S3、从过往的温度正常阶段所产生的储能速率进行获取，确认最佳的储能速率，并根据所确认的最佳储能速率，确认对应的充电功率参，并将其标记为标佳功率参；

S4、根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，通过分析结果，判定该储能系统内部绕组是否短路，若短路，直接生成部分绕组短路信号，并进行展示，若未短路，则执行步骤S5；

S5、根据上述的处理结果，生成储能系统工作异常信号，并将此工作异常信号直接进行展示。

2.根据权利要求1所述的一种储能系统的管理方法，其特征在于，所述步骤S1中，确认实时监测的工作温度是否异常的具体方式为：

S11、将实时监测的工作温度标记为WD_i，其中i代表不同时间点，将工作温度WD_i与预设参数Y1进行比对，其中Y1为预设值：

S111、当WD_i＜Y1时，代表温度正常，未出现异常情况，不进行任何处理；

S112、当WD_i≥Y1时，记录持续时长T1，若T1≥3min，代表温度异常，并生成温度异常信号，执行步骤S2，若T1＜3min，代表温度正常，不进行任何处理。

3.根据权利要求2所述的一种储能系统的管理方法，其特征在于，所述步骤S2中，将两组曲线图进行合并分析的具体方式为：

S21、限定一组监测周期T2，此监测周期T2的起始点为温度异常开始时间点，且T2为预设值，对此监测周期T2内所产生的若干组充放电参数进行记录，并按照时间走向，构建异常温度曲线图；

从异常温度曲线图内，记录所出现的转折点位，将对应转折点位之间的线段标定为待分析线段，根据待分析线段两个端点之间的温度参数以及之间的时间间隔参数，获取此待分析线段的异常趋势值，并将其标记为Q_k，其中k代表不同的待分析线段；

S22、再对温度正常阶段的充放电参数进行提取，同时根据时间走向，构建正常温度曲线图，其中所提取的参数至少为三个监测周期T以上的参数，从所构建的正常温度曲线图内，采用步骤S21相同的方式，确认此正常温度曲线图内所存在的若干组正常趋势值，并从所确认的若干组正常趋势值内，提取最小值以及最大值，根据最小值以及最大值构建正常趋势区间；

S23、将若干组异常趋势值与正常趋势区间进行比对，查看若干组异常趋势值是否属于正常趋势区间，将不属于此正常趋势区间的异常趋势值标记为幅度趋势值；

S24、从异常温度曲线图，确认幅度趋势值所对应的待分析线段并将其标记为幅度线段，记录异常温度曲线图所产生的总线长，并将其标记为XC，再将若干个幅度线段的总线长进行记录，并将其标记为FC，采用XB=FC÷XC得到线长占比参数XB；

S25、再将线长占比参数XB与预设参数Y2进行比对，其中Y2为预设值，当XB＜Y2时，代表不存在充放电过度问题，则继续执行步骤S3，反之，当XB≥Y2时，代表存在充放电过度问题，则生成充放电过度信号，并直接展示于外部显示端内。

4.根据权利要求3所述的一种储能系统的管理方法，其特征在于，所述步骤S4中，对储能系统的储能速率进行记录并分析的具体方式为：

S41、将储能系统的储能参数调整为标佳功率参，并控制记录时长，其中记录时长为2min，在此记录时长内，将所产生的储能速率进行记录；

S42、将所记录的不同储能速率标记为SL_q，且q=1、2、……、n，其中q代表不同的储能速率，并将若干组储能速率SL_q进行均值处理，得到处理均值JZ，采用得到q为j值时的偏差值PC_q，其中j∈q，且j为q若干值内的任一值；

S43、从若干组偏差值PC_q内，选取最大值以及最小值，并通过最大值以及最小值，从若干组储能速率SL_q内，确认与其对应的两组储能速率，并将此储能速率与标准区间进行比对，其中标准区间为预设区间，当两组储能速率均∈标准区间时，执行步骤S5，反之，生成部分绕组短路信号，并直接进行展示。

5.一种储能系统，该储能系统基于权利要求1-4任一项所述的管理方法运行，其特征在于，包括至少一组温度监测器，且温度监测器用于对储能系统的工作温度进行实时监测；

包括至少两组处理器，一组处理器，根据实时监测的温度参数以及充放电参数，对其进行处理，确认是否存在充放电过度的问题，并将处理结果传输至信号发生器内；

另一组处理器，根据所确认的标佳功率参，将储能系统正在使用的参数调整为标佳功率参，对储能系统的储能速率进行记录并分析，并将分析结果传输至信号发生器内；

所述信号发生器，根据处理器处理所得的处理结果，产生不同的处理信号，并将所产生的处理信号传输至显示单元内进行展示，供外部人员进行查看，及时作出应对措施。