【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于儲能，具體涉及儲能電站儲能狀態監測方法。
技術介紹
1、目前儲能電站存在電池安全隱患、電池一致性管理、系統保護不足、老化、維護挑戰等問題；具體如下：
2、電池安全隱患問題：電池儲能電站中使用的電池等儲能設備具有安全隱患。鋰離子電池采用沸點低、易燃的有機電解液，且材料體系熱值高，在電池本體或電氣設備等發生故障后，易觸發電池材料的放熱副反應，引致電池熱失控，進而可能演化成儲能系統燃燒爆炸等重大安全事故。
3、電池一致性管理問題：儲能電站中電池數量多、排列相對密集，單體電池數量可達數萬個。電池的一致性管理成為難題，若單體電池因濫用故障發生熱失控，極易導致周圍電池發生連鎖反應，增加安全風險。
4、系統保護不足問題：儲能電站的安全保護系統可能不完善，如電池管理系統(bms)、儲能變流器(pcs)和能量管理系統(ems)之間的信息共享不完備或不及時，可能導致故障不能及時有效地得到管控而演化為事故。
5、老化問題：隨著電池使用時間的增長，電池的性能會逐漸衰退，包括容量降低、內阻增加等。這些問題可能導致電池在充放電過程中產生更多的熱量，增加熱失控的風險。
6、維護挑戰問題：由于儲能電站中電池數量多、排列密集，對電池的定期維護和檢查是一項巨大的挑戰。如果維護不及時或不到位，可能會增加電池故障和事故的風險。
7、另外，目前儲能電站的狀態監測存在準確度低、可靠性低、穩定性低等問題。因此如何克服現有技術的不足是目前儲能
亟需解決的問題。
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1、本專利技術的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種儲能電站儲能狀態監測方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、儲能電站儲能狀態監測方法，包括如下步驟：
4、s1.采集儲能電站的基礎數據，包括電池性能參數、電池運行參數、環境數據；
5、其中，儲能電站包括多個電池組，每個電池組包括多個儲能電池；電池性能參數包括：容量、電壓、電阻和熱生成率；電池運行參數包括：循環壽命、放電深度和工作溫度；
6、s2.對儲能電站的基礎數據進行預處理，得到電池的初始數據；
7、所述的預處理是將s1采集到的電池性能參數、電池運行參數進行歸一化處理，然后構建電池的初始數據[a,b,c,d,e,f,g,h,t]；
8、其中，a代表電池的容量的歸一化數值；b代表電池在采樣時刻的電壓序列的方差歸一化數值；c代表電池的電阻歸一化數值；e代表電池的循環壽命歸一化數值；f代表放電深度歸一化數值；g代表該電池與緊鄰的電池之間的距離；h代表該電池所在的電池組中電池的數量；t代表電池在采樣時刻的工作溫度；
9、s3.根據初始數據確定樣本數據及其對應的標簽，然后進行劃分以構建訓練集和測試集；其中，每個樣本數據為[a,b,c,d,g,h]，標簽為[e,f,t]；
10、s4.采用訓練集對lstm模型進行訓練，以樣本數據作為輸入，以對應的標簽作為輸出，并采用測試集進行測試，得到溫度預測模型；
11、s5.根據當前實時采集的儲能電站的基礎數據，進行預處理后，輸入到s4構建好的溫度預測模型中，進行預測，從而獲得預測結果；所述的預測結果包括預測循環壽命、預測放電深度以及預測溫度。
12、進一步，優選的是，s1中，環境數據包括每兩個電池之間的間隔距離、每個電池組中包含的電池的數量、電池運行時的溫度。
13、進一步，優選的是，s3中，訓練集和測試集的樣本比例為8：2。
14、進一步，優選的是，s4中，訓練時，采用反向傳播算法進行模型參數更新。
15、進一步，優選的是，s4中，訓練時，所采用的損失函數如下：
16、
17、其中，ei代表第i個電池的循環壽命歸一化數值，fi代表第i個電池的放電深度歸一化數值，ti代表第i個電池在采樣時刻的溫度；xi代表第i個電池的預測循環壽命歸一化數值，yi代表第i個電池的預測放電深度歸一化數值，zi代表第i個電池的預測溫度；ri代表第i個電池的第一置信度；si代表第i個電池的第二置信度。
18、進一步，優選的是，電池的第一置信度的計算方式為：確定電池與電池組中心之間的距離，記為第一距離；確定電池組的對角線距離；計算第一距離和對角線距離的比值，該比值為電池的第一置信度。
19、進一步，優選的是，根據容量差異度、電阻差異度以及電壓差異度計算第二置信度；計算電池的容量差異度、電阻差異度以及電壓差異度的均值，確定該均值的倒數為電池的第二置信度；
20、其中，計算同一電池組中每個電池與其他電池的容量的差異值均值；計算所有差異值均值的均值；計算所述差異值均值與所述所有差異值均值的均值的差值；計算所述差值與所有差異值均值的均值的商值，得到該電池組中每個電池的容量差異度；
21、
22、其中，是第i個電池對應的容量差異度，aij是第i個電池與第j個電池的容量的差異值，為第i個電池與第j個電池的容量差值的絕對值；n是該電池組中電池的數量；
23、計算同一電池組中每個電池與其他電池的電阻的差異值均值；計算所有差異值均值的均值；計算所述差異值均值與所述所有差異值均值的均值的差值；計算所述差值與所有差異值均值的均值的商值，得到該電池組中每個電池的電阻差異度；
24、
25、其中，是第i個電池對應的電阻差異度，bij是第i個電池與第j個電池的電阻的差異值，為第i個電池與第j個電池的電阻差值的絕對值；n是該電池組中電池的數量；
26、計算同一電池組中每個電池與其他電池的電壓的差異值均值；計算所有差異值均值的均值；計算所述差異值均值與所述所有差異值均值的均值的差值；計算所述差值與所有差異值均值的均值的商值，得到該電池組中每個電池的電壓差異度；
27、
28、其中，是第i個電池對應的電壓差異度，cij是第i個電池與第j個電池的電壓的差異值，為第i個電池與第j個電池的電壓差值的絕對值；n是該電池組中電池的數量。
29、進一步，優選的是，該方法還包括將預測結果轉化為具體的隱患量化指標，具體是：預先劃分循環壽命的等級，放電深度的等級，以及預測溫度的等級，然后將預測循環壽命的等級、預測放電深度的等級以及預測溫度的等級中的最高等級作為隱患等級。
30、進一步，優選的是，還包括：
31、s6.根據預測結果生成對策建議；所述的對策建議包括監控建議和維護建議。
32、本專利技術與現有技術相比，其有益效果為：
33、高溫會加速電池內部的電化學反應速率，導致電能轉化成熱能的速率也增加，從而加劇電池內部的溫度上升，導致儲能式電站輸出電流的穩定性下降。為了提升儲能式電站的維護效率，需要及時根據電站內部的溫度對電站的工作狀態進行監控，并在出現溫度異常等問題時及時進行維護。
34、目前本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，S1中，環境數據包括每兩個電池之間的間隔距離、每個電池組中包含的電池的數量、電池運行時的溫度。
3.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，S3中，訓練集和測試集的樣本比例為8：2。
4.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，S4中，訓練時，采用反向傳播算法進行模型參數更新。
5.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，S4中，訓練時，所采用的損失函數如下：
6.根據權利要求5所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，電池的第一置信度的計算方式為：確定電池與電池組中心之間的距離，記為第一距離；確定電池組的對角線距離；計算第一距離和對角線距離的比值，該比值為電池的第一置信度。
7.根據權利要求5所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，根據容量差異度、電阻差異度以及電壓差異度計算第二置信度；計算電池的容量差異度、電阻差異度以及電壓差異
8.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，該方法還包括將預測結果轉化為具體的隱患量化指標，具體是：預先劃分循環壽命的等級，放電深度的等級，以及預測溫度的等級，然后將預測循環壽命的等級、預測放電深度的等級以及預測溫度的等級中的最高等級作為隱患等級。
9.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，還包括：
...【技術特征摘要】
1.儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，s1中，環境數據包括每兩個電池之間的間隔距離、每個電池組中包含的電池的數量、電池運行時的溫度。
3.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，s3中，訓練集和測試集的樣本比例為8：2。
4.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，s4中，訓練時，采用反向傳播算法進行模型參數更新。
5.根據權利要求1所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，s4中，訓練時，所采用的損失函數如下：
6.根據權利要求5所述的儲能電站儲能狀態監測方法，其特征在于，電池的第一置信度的計算方式為：確定電池與電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：莊明萬，楊偉榮，朱曉紅，唐建忠，張宇雄，馬君偉，殷關輝，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司曲靖供電局，
類型：發明
國別省市：
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