CN117741509B - 储能电站故障检测方法、装置、设备、介质及程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储能电站故障检测方法，该方法包括：获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一电流和第二电池簇的第二电流、与第t‑1时刻对应的第一电池簇的第三电流和第二电池簇的第四电流；根据第一电流和第二电流，得到簇内环路电流；根据第三电流和第四电流，得到簇内环路电流阈值；以及响应于簇内环路电流大于簇内环路电流阈值，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。本发明还提供了一种储能电站故障检测装置、设备、介质和程序产品。

Description

储能电站故障检测方法、装置、设备、介质及程序产品

技术领域

本发明涉及电网技术领域，更具体地，涉及一种储能电站故障检测方法、装置、设备、介质及程序产品。

背景技术

储能电站的直流侧故障主要包括簇内短路和簇间短路。相关示例常通过对单个电池在满容量状态下进行最大短路放电电流的计算，确定簇内短路和簇间短路的短路电流值，并采用配置熔断器对其进行保护。

在实现本发明构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：在电池容量较低、储能电站短路情况不严重的情况下，相关示例不能精准地识别短路故障的发生，导致储能电站内的设备、电池等重要器件受到短路故障的损害。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种储能电站故障检测方法、装置、设备、介质及程序产品。

本发明的一个方面提供了一种储能电站故障检测方法，储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇，储能电站故障检测方法包括：获取与第t时刻对应的上述第一电池簇的第一电流和上述第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的上述第一电池簇的第三电流和上述第二电池簇的第四电流，其中，上述第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数。根据上述第一电流和上述第二电流，得到簇内环路电流。根据上述第三电流和上述第四电流，得到簇内环路电流阈值。以及响应于上述簇内环路电流大于上述簇内环路电流阈值，确定上述储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，上述根据上述第三电流和上述第四电流，得到簇内环路电流阈值，包括：根据上述第三电流与上述第四电流之差和上述第三电流与上述第四电流之和的比，得到第一参数的取值范围。从上述第一参数的取值范围内随机确定第一参数。以及根据上述第一参数和上述第三电流与上述第四电流之和，得到上述簇内环路电流阈值。

根据本发明的实施例，上述响应于上述簇内环路电流大于上述簇内环路电流阈值，确定上述储能电站的直流侧已发生簇内短路故障，包括：响应于上述簇内环路电流大于上述簇内环路电流阈值且上述第一电流与上述第三电流不相同，确定上述第一电池簇已发生簇内短路故障。以及响应于上述簇内环路电流大于上述簇内环路电流阈值且上述第二电流与上述第四电流不相同，确定上述第二电池簇已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，储能电站故障检测方法还包括：获取与第t时刻对应的上述第一电池簇的第一首端电流和第一末端电流、与第t-1时刻对应的上述第一电池簇的第二首端电流和第二末端电流。根据上述第一首端电流和上述第一末端电流，得到簇间环路电流。根据上述第二首端电流和上述第二末端电流，得到簇间环路电流阈值。以及响应于上述簇间环路电流大于上述簇间环路电流阈值，确定上述储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，上述根据上述第二首端电流和上述第二末端电流，得到簇间环路电流阈值，包括：根据上述第二首端电流与上述第二末端电流之差和上述第二首端电流与上述第二末端电流之和的比，得到第二参数的取值范围。从上述第二参数的取值范围内随机确定第二参数。以及根据上述第二参数和上述第二首端电流与上述第二末端电流之和，得到上述簇间环路电流阈值。

根据本发明的实施例，储能电站故障检测方法还包括：响应于与上述第二电池簇对应的簇间环路电流大于与上述第二电池簇对应的簇间环路电流阈值，且与上述第一电池簇对应的簇间环路电流大于与上述第一电池簇对应的簇间环路电流阈值，确定上述第一电池簇与上述第二电池簇之间已发生簇间短路故障。

本发明的另一个方面提供了一种储能电站故障检测装置，储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇，包括：

第一获取模块，用于获取与第t时刻对应的上述第一电池簇的第一电流和上述第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的上述第一电池簇的第三电流和上述第二电池簇的第四电流，其中，上述第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数。

第一获得模块，用于根据上述第一电流和上述第二电流，得到簇内环路电流。

第二获得模块，用于根据上述第三电流和上述第四电流，得到簇内环路电流阈值。以及

第一确定模块，用于响应于上述簇内环路电流大于上述簇内环路电流阈值，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

本发明的另一个方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器。存储装置，用于存储一个或多个程序，其中，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器执行如上上述的方法。

本发明的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现如上上述的方法。

本发明的另一方面提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机可执行指令，上述指令在被执行时用于实现如上上述的方法。

根据本发明的实施例，本发明提供的储能电站故障检测方法，基于电池簇在发生簇内短路故障时会产生环路电流的特点，以及基于在产生环路电流的情况下，并联的电池簇的电流会发生变化的特点，构建储能电站的直流侧发生簇内短路故障的判断条件。在簇内环路电流大于簇内环路电流阈值的情况下，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障，可以更精准地识别短路故障的发生，保证储能电站的安全运行。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了可以应用本发明的用于储能电站故障检测方法的示例性系统架构；

图2示出了根据本发明实施例的储能电站故障检测方法的流程图；

图3示出了根据本发明实施例的储能电站的直流侧发生簇内短路故障的示意图；

图4示出了根据本发明实施例的储能电站的直流侧发生簇间短路故障的示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的储能电站故障检测装置的框图；以及

图6示出了根据本发明实施例的适于实现储能电站故障检测方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。

在本发明的实施例中，所涉及的数据（例如，包括但不限于用户个人信息）的收集、更新、分析、处理、使用、传输、提供、公开、存储等方面，均符合相关法律法规的规定，被用于合法的用途，且不违背公序良俗。特别地，对用户个人信息采取了必要措施，防止对用户个人信息数据的非法访问，维护用户个人信息安全、网络安全。

在本发明的实施例中，在获取或采集用户个人信息之前，均获取了用户的授权或同意。

目前，为实现“双碳”目标，可再生能源不断被接入电网。然而，新能源等再生能源的接入引发的间歇性和不确定性使得电网面临不稳定的挑战。为应对这一问题，储能电站被大量建立用来支撑电力系统的电压稳定、抑制功率波动并改善电能质量。然而，迄今为止，许多储能电站仍存在安全方面的问题，配备的保护设施无法防止故障可能带来的破坏。因此，如何实现储能电站的故障诊断是保障储能电站安全运行的关键，也是当前国际研究的焦点之一。

储能电站的故障可分为交流测故障和直流侧故障。交流测故障类似于光伏风力发电的出口故障，已经得到许多技术人员的深入研究。然而，直流侧故障由于电池短路模型尚未准确建立以及储能电站的直流侧故障特性不明确等原因，少有及技术人员深入探讨。由于这些原因，直流侧故障缺乏有效的诊断方法。

储能电站的直流侧故障主要包括一个电池簇内的电池与电池之间的短路，被称为簇内短路，以及两个电池簇之间发生的短路，被称为簇间短路。相关示例常通过对单个电池在满容量状态下进行最大短路放电电流的计算，确定簇内短路和簇间短路的短路电流值，并采用配置熔断器对其进行保护。然而，熔断器仅能防止一定范围内短路电流的冲击。在电池容量较低、储能电站短路情况不严重的情况下，不能精准地识别短路故障的发生，短路电流不能被熔断器及时断开，从而导致储能电站内的设备、电池等重要器件受到短路电流的损害。

有鉴于此，亟需提供一种储能电站故障检测方法，以便更精准地识别短路故障的发生，以保证储能电站的安全运行。

因此，本发明的实施例提供了一种储能电站故障检测方法。该储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇。该储能电站故障检测方法包括：获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一电流和第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第三电流和第二电池簇的第四电流，其中，第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数。 根据第一电流和第二电流，得到簇内环路电流。根据第三电流和第四电流，得到簇内环路电流阈值。以及响应于簇内环路电流大于簇内环路电流阈值，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

图1示出了根据本发明实施例的可以应用储能电站故障检测方法的示例性系统架构100。需要注意的是，图1所示仅为可以应用本发明实施例的系统架构的示例，以帮助本领域技术人员理解本发明的技术内容，但并不意味着本发明实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1所示，根据该实施例的系统架构100可以包括第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103，网络104和服务器105。网络104用以在第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线和/或无线通信链路等等。

用户可以使用第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端和/或社交平台软件等（仅为示例）。

第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103所浏览的网站提供支持的后台管理服务器（仅为示例）。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果（例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等）反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的储能电站故障检测方法一般可以由服务器105执行。相应地，本发明实施例所提供的储能电站储能电站故障检测系统一般可以设置于服务器105中。本发明实施例所提供的储能电站故障检测方法也可以由不同于服务器105且能够与第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本发明实施例所提供的储能电站储能电站故障检测系统也可以设置于不同于服务器105且能够与第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。或者，本发明实施例所提供的储能电站故障检测方法也可以由第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103执行，或者也可以由不同于第一终端设备101、第二终端设备102、第三终端设备103的其他终端设备执行。相应地，本发明实施例所提供的储能电站故障检测系统也可以设置于第一终端设备101、第二终端设备102或第三终端设备103中，或设置于不同于第一终端设备101、第二终端设备102、或第三终端设备103的其他终端设备中。

例如，储能电站故障检测方法可以原本存储在第一终端设备101、第二终端设备102或第三终端设备103中的任意一个（例如，第一终端设备101，但不限于此）之中，或者存储在外部存储设备上并可以导入到第一终端设备101中。然后，第一终端设备101可以在本地执行本发明实施例所提供的储能电站故障检测方法，或者将储能电站故障检测方法发送到其他终端设备、服务器、或服务器集群，并由接收该储能电站故障检测方法的其他终端设备、服务器、或服务器集群来执行本发明实施例所提供的图像处理方法。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

图2示出了根据本发明实施例的储能电站故障检测方法的流程图。储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇。

如图2所示，该方法200包括操作S210~S240。

在操作S210，获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一电流I _c1 和第二电池簇的第二电流I _c2 、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第三电流I _c3 和第二电池簇的第四电流I _c4 ，其中，第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数。

在操作S220，根据第一电流I _c1 和第二电流I _c2 ，得到簇内环路电流I _d.n 。

在操作S230，根据第三电流I _c3 和第四电流I _c4 ，得到簇内环路电流阈值I _bias.n 。

在操作S240，响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n ，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，第t-1时刻对应的第一电池簇的第三电流I _c3 和第二电池簇的第四电流I _c4 为正常情况下，即未发生簇内故障情况下获取的电流。

根据本发明的实施例，下面结合图3对电池簇在发生短路故障时会产生环路电流进行解释说明。

图3示出了根据本发明实施例的储能电站的直流侧发生簇内短路故障的示意图。

如图3所示，正常情况下即储能电站的直流侧不存在簇内短路故障的情况下，储能电站的各个电池簇之间的电池数相同，电池的容量状态相同。因此，在正常运行输出电流时，各个电池簇之间只会因为每个电池本身的差异而导致电池簇与簇之间存在微小的电流差，微小的电流差近似趋近于0，即簇与簇之间不存在环流。

根据本发明的实施例，在储能电站的直流侧存在簇内短路故障的情况下，由于故障簇被短路了一部分电池，导致故障簇的电压低于其他簇的电压，形成电压差，从而导致其他簇的电池向故障簇提供电流，进而产生流经负载R _L 的环路电流I _L ，即图3中的故障簇电流I _F 会由其他非故障簇的电池提供，从而产生簇内环路电流I _d.n ，使得故障簇电流I _F 与非故障簇电流I _NF 在簇内短路故障发生后存在较大的电流差。

根据本发明的实施例，本发明提供的储能电站故障检测方法，基于电池簇在发生簇内短路故障时会产生环路电流I _L 的特点，以及基于在产生环路电流I _L 的情况下，并联的电池簇的电流会发生变化的特点，构建储能电站的直流侧发生簇内短路故障的判断条件。在并联的电池簇的电流之差大于前一时刻的电流确定的阈值的情况下，即簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 的情况下，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障，更精准地识别短路故障的发生，防止储能电站内的设备、电池等重要器件受到簇内短路故障的损害，保证储能电站的安全运行。

根据本发明的实施例，本发明实施例的储能电站故障检测方法能够用于储能电站的储能电站故障检测。

根据本发明的实施例，可以基于第t时刻对应的第一电池簇的第一电流I _c1 和第二电池簇的第二电流I _c2 ，通过计算第一电流I _c1 和第二电流I _c2 之差的绝对值得到簇内环路电流I _d.n ：

(1)

根据本发明的实施例，根据第三电流I _c3 和第四电流I _c4 ，得到簇内环路电流阈值I _bias.n ，包括：根据第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之差和第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之和的比，得到第一参数的取值范围。从第一参数的取值范围内随机确定第一参数。以及根据第一参数和第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之和，得到簇内环路电流阈值I _bias.n 。

根据本发明的实施例，第一参数可以为动作系数k _n ，其取值范围可以为（0,1）。在被短路电池数很少的情况下，电流并不会发生反向。因此为了在簇内短路故障发生后，簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n ，动作系数k _n 的取值范围可以基于第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之差的绝对值和第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之和的绝对值的比值确定，动作系数k _n 的计算公式如下：

(2)

根据本发明的实施例，结合公式（2），从动作系数k _n 的取值范围内随机确定动作系数k _n ，动作系数k _n 的值满足公式（2）即可，即从第一参数的取值范围内随机确定第一参数。

根据本发明的实施例，将一定系数的第一电池簇的第三电流I _c3 和第二电池簇的第四电流I _c4 之和设置为簇内短路的动作量，即根据第一参数和第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之和，得到簇内环路电流阈值I _bias.n ：

(3)

根据本发明的实施例，本发明的提供储能电站故障检测方法能够根据不同的储能电站拓扑结构，计算出最小的第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之差的绝对值和第三电流I _c3 与第四电流I _c4 之和的绝对值的比值，进而确定第一参数的取值范围，进而可以通过响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n ，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n ，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障，包括：响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 且第一电流I _c1 与第三电流I _c3 不相同，确定第一电池簇已发生簇内短路故障。以及响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 且第二电流I _c2 与第四电流I _c4 不相同，确定第二电池簇已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，在正常情况下，即不存在簇内短路故障的情况下，正常两簇的环路电流为一个很小的不平衡电流值，而两簇的电流和为正常的电流之和，明显大于电流差，即簇内环路电流I _d.n 和簇内环路电流阈值I _bias.n 之间满足以下关系：

(4)

根据本发明的实施例，在存在簇内短路故障的情况下，由于两簇之间存在环路电流，且发生故障的一簇会存在电流反向的情况。由于两个方向相反的电流之差大于两个方向相反的电流之和，簇内环路电流I _d.n 和簇内环路电流阈值I _bias.n 之间满足以下关系：

(5)

即响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n ，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 且第一电流I _c1 与第三电流I _c3 不相同，确定第一电池簇已发生簇内短路故障。响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 且第二电流I _c2 与第四电流I _c4 不相同，确定第二电池簇已发生簇内短路故障。因此，本发明的提供储能电站故障检测方法能够在响应于簇内环路电流I _d.n 大于簇内环路电流阈值I _bias.n 的情况下，进一步确定相邻时刻电流是否发生变化，已发生变化的电池簇则表明该电池簇内电池单体301之间存在短路故障。

根据本发明的实施例，储能电站的直流侧除了会发生簇内短路故障外，还会发生簇间短路故障。

图4示出了根据本发明实施例的储能电站的直流侧发生簇间短路故障的示意图。

如图4所示，在储能电站的直流侧存在簇间短路故障的情况下，由于短路点两端的电池数不同，导致短路点两端的电压不同，形成电压差，导致其中一个故障簇x簇向另一个故障簇y簇流入电流，从而形成了流经负载R _L 的环路电流I _L ，导致故障点左右两边的故障电流不相等，即图4中x簇故障点左侧电流I _xl 和x簇故障点右侧电流I _xr 不同，以及y簇故障点左侧电流I _yl 和y簇故障点右侧电流I _yr 不同，电池单体301之间存在短路故障，从而故障簇的两端端口形成较大的电流差。

根据本发明的实施例，储能电站故障检测方法还包括获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一首端电流I _cb1 和第一末端电流I _ce1 、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第二首端电流I _cb2 和第二末端电流I _ce2 。根据第一首端电流I _cb1 和第一末端电流I _ce1 ，得到簇间环路电流I _d.j 。根据第二首端电流I _cb2 和第二末端电流I _ce2 ，得到簇间环路电流阈值I _bias.j 。以及响应于簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j ，确定储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，第t-1时刻对应的第一电池簇的第二首端电流I _cb2 和第二末端电流I _ce2 为正常情况下，即未发生簇间故障情况下获取的电流。

根据本发明的实施例，在正常情况下即储能电站的直流侧不存在簇间短路故障的情况下，电池簇与电池簇之间的不存在环路电流I _L ，簇与簇之间的电流是完全相等的。在簇间短路故障发生的情况下，由于储能电站两个簇之间的电压不平衡，从而形成环路电流I _L ，故障簇的两端端口会存在电流差。

根据本发明的实施例，本发明提供的储能电站故障检测方法，基于第t时刻对应的第一电池簇的第一首端电流I _cb1 和第一末端电流I _ce1 、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第二首端电流I _cb2 和第二末端电流I _ce2 、簇间环路电流I _d.j ，以及簇间环路电流阈值I _bias.j ，确定储能电站的直流侧是否发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，可以基于第t时刻对应的第一电池簇的第一首端电流I _cb1 和第一末端电流I _ce1 ，通过计算第一首端电流I _cb1 和第一末端电流I _ce1 之差的绝对值得到簇间环路电流I _d.j ：

(6)

根据本发明的实施例，本发明提供的储能电站故障检测方法，基于电池簇在发生簇间短路故障时，故障簇首末两端之间会产生环路电流的特点，构建判断条件。在簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j 的情况下，确定储能电站的直流侧已发生簇间短路故障，更精准地识别短路故障的发生，保证储能电站的安全运行。

根据本发明的实施例，根据第二首端电流I _cb2 和第二末端电流I _ce2 ，得到簇间环路电流阈值I _bias.j ，包括：根据第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之差和第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之和的比，得到第二参数的取值范围。从第二参数的取值范围内随机确定第二参数。以及根据第二参数和第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之和，得到簇间环路电流阈值I _bias.j 。

根据本发明的实施例，第二参数可以为制动系数k _j ，其取值范围可以为（0,1）。在发生簇间短路故障后，簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j ，制动系数k _j 的取值范围可以基于第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之差的绝对值和第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之和的绝对值的比值确定，制动系数k _j 的计算公式如下：

(7)

根据本发明的实施例，结合公式（7），从制动系数k _j 的取值范围内随机确定制动系数k _j ，制动系数k _j 的值满足公式（7）即可，即从第二参数的取值范围内随机确定第二参数。

根据本发明的实施例，将一定系数的一个电池簇地首末两端的电流之和设置为簇间短路的电流制动量，即根据第二参数和第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之和，得到簇间环路电流阈值I _bias.j ：

(8)

根据本发明的实施例，在正常情况下，即不存在簇间短路故障的情况下，一个电池簇是通过电池串联组成的，首末两端的电流是完全相等的，即环路电流量为0，而一个电池簇两端的电流和为正常的电流的两倍，明显大于电流差，即簇间环路电流I _d.j 和簇间环路电流阈值I _bias.j 之间满足以下关系：

(9)

根据本发明的实施例，在存在簇间短路故障的情况下，由于一个电池簇两端电流之间存在环路电流量，且短路发生后电池数少的一侧一定会存在电流反向的情况。故由于两个方向相反的电流之差大于两个方向相反的电流之和，簇间环路电流I _d.j 和簇间环路电流阈值I _bias.j 之间满足以下关系：

(10)

即响应于簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j ，确定储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，本发明的提供储能电站故障检测方法能够根据不同的储能电站拓扑结构，计算出最小的第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之差的绝对值和第二首端电流I _cb2 与第二末端电流I _ce2 之和的绝对值的比值，进而确定第二参数的取值范围，进而可以通过响应于簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j ，确定储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，储能电站故障检测方法还包括：响应于与第二电池簇对应的簇间环路电流I _d.j 大于与第二电池簇对应的簇间环路电流阈值I _bias.j ，且与第一电池簇对应的簇间环路电流I _d.j 大于与第一电池簇对应的簇间环路电流阈值I _bias.j ，确定第一电池簇与第二电池簇之间已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，本发明的提供储能电站故障检测方法能够在响应于簇间环路电流I _d.j 大于簇间环路电流阈值I _bias.j 的情况下，进一步确定簇间短路故障是否发生在第一电流簇与第二电流簇之间。

图5示出了根据本发明的实施例的储能电站故障检测装置的框图。

如图5所示，储能电站故障检测装置500包括第一获取模块510、第一获得模块520、第二获得模块530和第一确定模块540。

第一获取模块510，用于获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一电流和第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第三电流和第二电池簇的第四电流，其中，第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数。

第一获得模块520，用于根据第一电流和第二电流，得到簇内环路电流。

第二获得模块530，用于根据第三电流和第四电流，得到簇内环路电流阈值。

第一确定模块540，用于响应于簇内环路电流大于簇内环路电流阈值，确定储能电站的直流侧已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，第二获得模块530包括：第一参数子模块、第一确定子模块和第二确定子模块。其中，第一参数子模块用于根据第三电流与第四电流之差和第三电流与第四电流之和的比，得到第一参数的取值范围。第一确定子模块用于从第一参数的取值范围内随机确定第一参数。第二确定子模块用于根据第一参数和第三电流与第四电流之和，得到簇内环路电流阈值。

根据本发明的实施例，第一确定模块540包括第三确定子模块和第四确定子模块。其中，第三确定子模块用于响应于簇内环路电流大于簇内环路电流阈值且第一电流与第三电流不相同，确定第一电池簇已发生簇内短路故障。第四确定子模块用于响应于簇内环路电流大于簇内环路电流阈值且第二电流与第四电流不相同，确定第二电池簇已发生簇内短路故障。

根据本发明的实施例，储能电站故障检测装置500还可以包括第二获取模块、第三获得模块、第四获得模块和第二确定模块。

第二获取模块，用于获取与第t时刻对应的第一电池簇的第一首端电流和第一末端电流、与第t-1时刻对应的第一电池簇的第二首端电流和第二末端电流。

第三获得模块，用于根据第一首端电流和第一末端电流，得到簇间环路电流。

第四获得模块，用于根据第二首端电流和第二末端电流，得到簇间环路电流阈值。

第二确定模块，用于响应于簇间环路电流大于簇间环路电流阈值，确定储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例，第四获得模块包括：第二参数子模块、第五确定子模块和第六确定子模块。其中第二参数子模块用于根据第二首端电流与第二末端电流之差和第二首端电流与第二末端电流之和的比，得到第二参数的取值范围。第五确定子模块用于从第二参数的取值范围内随机确定第二参数。第六确定子模块用于根据第二参数和第二首端电流与第二末端电流之和，得到簇间环路电流阈值。

根据本发明的实施例，第二确定模块还包括第七确定子模块。第七确定子模块用于响应于与第二电池簇对应的簇间环路电流大于与第二电池簇对应的簇间环路电流阈值，且与第一电池簇对应的簇间环路电流大于与第一电池簇对应的簇间环路电流阈值，确定第一电池簇与第二电池簇之间已发生簇间短路故障。

根据本发明的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本发明实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本发明实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本发明实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，第一获取模块510、第一获得模块520、第二获得模块530和第一确定模块540中的任意多个可以合并在一个模块/单元/子单元中实现，或者其中的任意一个模块/单元/子单元可以被拆分成多个模块/单元/子单元。或者，这些模块/单元/子单元中的一个或多个模块/单元/子单元的至少部分功能可以与其他模块/单元/子单元的至少部分功能相结合，并在一个模块/单元/子单元中实现。根据本发明的实施例，第一获取模块510、第一获得模块520、第二获得模块530和第一确定模块540中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，第一获取模块510、第一获得模块520、第二获得模块530和第一确定模块540中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

需要说明的是，本发明的实施例中储能电站故障检测装置部分与本发明的实施例中储能电站故障检测方法部分是相对应的，储能电站故障检测装置部分的描述具体参考储能电站故障检测方法部分，在此不再赘述。

图6示出了根据本发明实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的框图。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，根据本发明实施例的电子设备600包括处理器601，其可以根据存储在ROM 602中的程序或者从存储部分608加载到RAM 603中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器601例如可以包括通用微处理器（例如CPU）、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC）），等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 603中，存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器 601、ROM602以及RAM 603通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM 602和/或RAM 603中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。

根据本发明的实施例，电子设备600还可以包括I/O接口605， I/O接口605也连接至总线604。系统600还可以包括连接至I/O接口605的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

根据本发明的实施例，根据本发明实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本发明实施例的系统中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。

根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

例如，根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 602和/或RAM 603和/或ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器。

本发明的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行本发明实施例所提供的方法的程序代码，当计算机程序产品在电子设备上运行时，该程序代码用于使电子设备实现本发明实施例所提供的666方法。

在该计算机程序被处理器601执行时，执行本发明实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分609被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

根据本发明的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。

以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种储能电站故障检测方法，储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇，包括：

获取与第t时刻对应的所述第一电池簇的第一电流和所述第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的所述第一电池簇的第三电流和所述第二电池簇的第四电流，其中，所述第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数；

根据所述第一电流和所述第二电流，得到簇内环路电流；

根据所述第三电流和所述第四电流，得到簇内环路电流阈值；以及

响应于所述簇内环路电流大于所述簇内环路电流阈值，确定所述储能电站的直流侧已发生簇内短路故障；

其中，所述根据所述第三电流和所述第四电流，得到簇内环路电流阈值包括：

根据所述第三电流与所述第四电流之差和所述第三电流与所述第四电流之和的比，得到第一参数的取值范围；

从所述第一参数的取值范围内随机确定第一参数；以及

根据所述第一参数和所述第三电流与所述第四电流之和，得到所述簇内环路电流阈值；

其中，所述第一参数为动作系数k _n ，动作系数k _n 的计算公式如下：

（1）；

所述簇内环路电流阈值I _bias.n 的计算公式如下：

（2）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于所述簇内环路电流大于所述簇内环路电流阈值，确定所述储能电站的直流侧已发生簇内短路故障，包括：

响应于所述簇内环路电流大于所述簇内环路电流阈值且所述第一电流与所述第三电流不相同，确定所述第一电池簇已发生簇内短路故障；以及

响应于所述簇内环路电流大于所述簇内环路电流阈值且所述第二电流与所述第四电流不相同，确定所述第二电池簇已发生簇内短路故障。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

获取与第t时刻对应的所述第一电池簇的第一首端电流和第一末端电流、与第t-1时刻对应的所述第一电池簇的第二首端电流和第二末端电流；

根据所述第一首端电流和所述第一末端电流，得到簇间环路电流；

根据所述第二首端电流和所述第二末端电流，得到簇间环路电流阈值；以及

响应于所述簇间环路电流大于所述簇间环路电流阈值，确定所述储能电站的直流侧已发生簇间短路故障。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二首端电流和所述第二末端电流，得到簇间环路电流阈值，包括：

根据所述第二首端电流与所述第二末端电流之差和所述第二首端电流与所述第二末端电流之和的比，得到第二参数的取值范围；

从所述第二参数的取值范围内随机确定第二参数；以及

根据所述第二参数和所述第二首端电流与所述第二末端电流之和，得到所述簇间环路电流阈值。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：

响应于与所述第二电池簇对应的簇间环路电流大于与所述第二电池簇对应的簇间环路电流阈值，且与所述第一电池簇对应的簇间环路电流大于与所述第一电池簇对应的簇间环路电流阈值，确定所述第一电池簇与所述第二电池簇之间已发生簇间短路故障。

6.一种储能电站故障检测装置，储能电站包括依次并联的第一电池簇和第二电池簇，包括：

第一获取模块，用于获取与第t时刻对应的所述第一电池簇的第一电流和所述第二电池簇的第二电流、与第t-1时刻对应的所述第一电池簇的第三电流和所述第二电池簇的第四电流，其中，所述第一电池簇和第二电池簇均包括依次串联的多个电池单体，t为大于1的整数；

第一获得模块，用于根据所述第一电流和所述第二电流，得到簇内环路电流；

第二获得模块，用于根据所述第三电流和所述第四电流，得到簇内环路电流阈值；以及

第一确定模块，用于响应于所述簇内环路电流大于所述簇内环路电流阈值，确定所述储能电站的直流侧已发生簇内短路故障；

其中，所述根据所述第三电流和所述第四电流，得到簇内环路电流阈值包括：

根据所述第三电流与所述第四电流之差和所述第三电流与所述第四电流之和的比，得到第一参数的取值范围；

从所述第一参数的取值范围内随机确定第一参数；以及

根据所述第一参数和所述第三电流与所述第四电流之和，得到所述簇内环路电流阈值；

其中，所述第一参数为动作系数k _n ，动作系数k _n 的计算公式如下：

（1）；

所述簇内环路电流阈值I _bias.n 的计算公式如下：

（2）。

7.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1~5中任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1~5中任一项所述的方法。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1~5中任一项所述的方法。