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一种储能控制系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 16:14:29

本发明涉及储能控制,具体为一种储能控制系统。

背景技术:

1、电力储能设备是将电能转化为其他形式的能量(如机械能、化学能、电磁能等)并储存起来,以便在需要时释放出来供设备使用。常见的电力储能设备包括电池、超级电容器、飞轮储能、压缩空气储能等。

2、这些设备可以应用于不同的领域,如汽车、电力、通信等,用于提供备用电源、调整峰谷电价、提高电力质量等。其中,电池是最常见的电力储能设备,具有储存能量密度高、充放电效率高、循环寿命长等优点,但同时也存在成本较高、环保问题等缺点。超级电容器和飞轮储能具有快速充放电、寿命长、环保等优点,但储存能量密度较低,通常用于短时间大功率输出的场合。压缩空气储能则具有储能密度高、环保等优点,但需要特殊的地理条件和设施,如地下洞穴或天然气储气罐等。

3、申请公布号为cn116404677a的中国发明专利中,公开了一种电力储能系统的管理系统,包括电力储能系统管理平台,所述电力储能系统管理平台电性连接有安全管理模块、调度管理模块、风险预测模块、安防模块、故障分析模块、故障处理模块、实时数据显示模块、数据记录模块和负荷预测模块,通过数据记录模块对电力储能系统管理平台中每天充电时的储存电量和放电时的输出电量进行记录,负荷预测模块通过记录的数据进行数学期望分析,对下一次的电网产电端产电量和电网负荷端用电量进行预测,调度管理模块优化负荷预测模块对下一次的电网产电端产电量和电网负荷端用电量的预测结果,对储能电池的下次充电和放电进行运行优化和调度。

4、在结合现有技术及以上申请基础上,在现有的储能设备的控制方法中,若储能设备工作状态存在较大的不稳定,各项运行参数变动较大,且这种不稳定的情形长时间持续时,会为储能设备带来一定的运行风险,产生运行故障的概率更大;而在储能设备已经存在一定程度的运行隐患时,若不能及时地做出处理,对其运行状态进行调整及维护,仍将其用于供应区域内的电力供应及调度,则可能难以起到应有的效果,还会增加供应区域内当前已经存在电力供应不均匀性,甚至进一步扩大的当前的电力供应缺口。

5、为此,本发明提供了一种储能控制系统。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题:

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种储能控制系统,通过构建各个子区域的用电均匀度,在子区域内筛选出失衡子区域,若失衡子区域的比例超过预期,对储能设备对子区域的用电缺口进行优化,若用电缺口并未降低,对储能设备的使用寿命进行预测,若预测使用寿命低于预期,依据维护特征与维护方案间的对应性,为储能设备匹配对应的维护方案。及时地对储能设备进行检修及维护,保障储能设备的正常运行,对电力供应状态进行调整时,能够起到应有的效果,从而解决了背景技术中的技术问题。

3、(二)技术方案:

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种储能控制系统,包括,预警单元,储能设备在供应区域内处于运行状态时,采集其运行数据并构建供电状态系数,若供电状态系数高于分布阈值,发出预警指令;

5、电力分析单元,构建各个子区域的用电均匀度,在子区域内筛选出失衡子区域,若失衡子区域的比例超过预期,对储能设备对子区域的用电缺口进行优化,若用电缺口并未降低,发出设备监测指令;

6、设备检测单元,监控储能设备的运行状态并构建运行状态系数,若运行状态系数超过状态阈值,对储能设备的使用寿命进行预测,若预测使用寿命低于预期,发出维护指令;

7、维护单元,依据维护特征与维护方案间的对应性,为储能设备匹配对应的维护方案,并依据构建的变动系数对其进行筛选,获取目标方案。

8、进一步的,依据储能设备的电力供应能力确定其电力的供应区域,将供应区域分割为若干个等面积的子区域;在各个子周期结束时,采集储能设备的放电量及充电量;汇总构建储能设备的供电状态集合。

9、进一步的,由供电状态集合生成供电状态系数,方式如下:将放电量及充电量做线性归一化处理,将相应的数据值映射至区间内,依照如下公式:

10、 ;

11、其中,为权重,,,且,,n为子周期的个数。

12、进一步的,在子区域内采集各个子周期内的供电量,将采集的数据汇总后生成用电状态分布状态数集合,并进而构建各个子区域的用电均匀度;若获取的所述用电均匀度超过均匀度阈值,则将其确定为失衡子区域,若失衡子区域的比例超过预期,向储能设备发出调整指令。

13、进一步的,依据子区域在各个子周期内的用电需求量及实际供电量,计算和统计各个子区域内的用电缺口数据,在配合储能设备使用的条件下,使用训练后的优化算法,对子区域的充电策略及供电策略做出优化,使其用电缺口最低,若优化后的用电缺口并未降低,并向外部发出设备监测指令。

14、进一步的,在储能设备处于工作状态下时,实时监控储能设备的状态,获取储能设备在各个监测节点上的运行状态数据,包括储能设备运行时的电压、电流及温度,将以上数据汇总后构建运行状态数据集合。

15、进一步的,由储能设备的运行状态数据集合生成运行状态系数,若运行状态系数超过状态阈值,使用训练后的储能设备模型对储能设备的使用寿命进行预测,获取预测使用寿命,若预测使用寿命低于预期,发出维护指令。

16、进一步的,对储能设备进行运行状态检测,获取若干组检修数据,并在设置异常标准后,对检修数据进行数据特征识别,获取对应的维护特征并输出;预先为储能设备收集若干个对应的维护方案,将维护方案汇总后构建维护方案库。

17、进一步的,以训练后的储能设备模型对维护方案的进行预测,获取在执行维护方案后,储能设备的运行状态系数,在经过若干次的预测后,将预测获取的运行状态系数汇总。

18、进一步的,由汇总的储能设备的运行状态系数构建变动系数,以获取的变动系数对若干个维护方案进行排序,以排序最高的维护方案为目标方案,其次的为备用方案。

19、(三)有益效果:

20、本发明提供了一种储能控制系统,具备以下有益效果:

21、1、判断子区域内的电力供应在各个时间段内是否能够满足对应的使用需求,若部分子周期内电力十分充足,部分子周期内的供应又十分不均匀,则说明电力供应的不够均匀,需要使储能设备进入工作状态,对这种不均衡的状态进行调整。

22、2、对子区域内的各个子周期内的供电量及相应的电力储备量进行调整及优化,使用电缺口数据降低;若优化未能达到预期的效果,在增加对供应区域内的供电量之外,对储能设备进行检修及维护,排除当前存在的运行隐患。

23、3、构建储能设备的运行状态系数,依据运行状态系数对储能设备当前的运行状态进行评估,若储能设备的运行状态差于预期,及时地对储能设备进行检修及维护,以保障储能设备的正常运行,在需要对供应区域内的电力供应状态进行调整时,能够起到应有的效果。

24、4、通过预先构建的储能设备模型对储能设备的使用寿命进行预测,若使用寿命降低过快,通过对储能设备进行检测,在获取到对应的检修特征后,在需要对储能设备进行维护时,能够快速地获取对应的维护方案,能够加快维护的效率;依据预测结果构建变动系数,进而依据变动系数对维护方案形成筛选,从而在对储能设备进行快速维护时,能够获取到效果相对较好的维护方案,在提高维护效率之外,提高对储能设备的维护效果,改善储能设备的运行状态。

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