[发明专利]用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统

说明书

本发明用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统，首先大数据处理子系统对实时采集的电池状态监测的数据进行处理和存储；然后基于电池的实时数据和历史数据进行数据分析；最后从短时间尺度和长时间尺度对电池运行状态进行评估。短时间尺度下分析电池堆、电池模组、电池单体的电流、电压、温度等海量实时数据，通过对不同特性电池的温度、内阻、故障等的“特征指纹”数据分析，评估电池一致性，整个储能电站的荷电容量，为储能电站参与电网优化控制和运行管理提供数据；长时间尺度下基于大数据分析的不同工况下电池全寿命周期历史数据中评估电池容量衰退、电池寿命情况，为电池的日常运维管理和电池梯次利用提供参考。

技术领域

本发明涉及电化学电池充放电领域，具体涉及一种用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统。

背景技术

储能技术在电力系统“电能生产、传输、分配和消费”中增加一个“存储”环节，使原本几乎“刚性”的系统变得“柔性”起来。大容量的电池储能具有快速吸收能量并适时释放的特点，可实现能量的时间迁移，解决新能源发电的出力波动性和不确定性引起的系统供电充裕性不足问题。随着电池材料、制造工艺、系统集成及运行维护等方面实现技术突破，储能的制造和运行成本大大降低，储能系统发展潜力巨大。电化学储能以其能量密度高、充放电速率快、使用寿命长的特点成为储能电站电池的首选，但是电化学储能电池的安全性和可靠性一直都是其应用中必须十分关注的问题：

一方面，能量大、电压高且电解液大多为有机易燃物，应用不当有可能导致电池温度升高、着火甚至爆炸；

另一方面，电化学储能电池过充电、过放电会导致电池内部材料特性发生变化，造成不可逆的损失，从而导致性能下降；

再有，由于工艺的差异性，电池内阻往往不一致，随着充放电的循环进行，电池组内单体电池的性能失衡，使电池组的寿命缩短、性能下降。

综上所述，必须为储能电池配套智能、高效的状态监测、在线评估体系，建立支撑储能健康管理和安全管理的电池储能在线评估系统，融合动态工况的实时运行状态感知、健康状态评估，对电池进行有效的安全性和可靠性管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于储能电站电化学电池在线评估的方法和系统，集储能电站大数据分析、可视化维护、精细化管理于一体，能够实现对储能电站每个电池单体全命周期的数据接入、处理与分析，完成对储能电站整体、电池堆、电池模组、电池单体的全生命周期监视、状态分析、在线评估等功能。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种用于储能电站电化学电池在线评估的方法，包括：

实时采集电池状态监测数据。

模型规范化处理所述电池数据，业务化存储采集的电池数据。

设定不同的时间阈值，针对不同的时间阈值分析所述电池数据。

根据不同特性电池的“特征指纹”评估电池状态。

根据本发明的一个实施例，所述模型规范化处理所述电池数据，包括：

建立各种储能电站业务模型，分类划分电池为电池单体、电池模组、电池堆，规范所述电池业务模型与不同电池类别之间的对应关系。

将实时采集的电池四遥数据转化为与电池业务模型相关的业务数据，并按照业务模型进行数据存储。

根据本发明的一个实施例，所述将实时采集的电池数据转化为与电池业务模型相关的业务数据，包括：用电池采集装置的采集点表建成装置模板。根据电池业务数据的信息模型及编码定义模板中的数据业务信息类型。

根据装置模板实例化装置。将电池设备电池堆、电池模组、电池单体的数据按设备、属性及设备属性值按电池模型建立数据表。