[發明專利]一種用于評估儲能電站健康狀態的方法及系統

有效

• 申請號: 202010598598.4
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111896873B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李相俊;賈學翠;閆士杰;張永康;王上行;楊東升;楊水麗;徐少華;全慧;王凱豐;牛萌;劉剛;段方維
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;東北大學;國網遼寧省電力有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/392;G01R31/396;G01R31/388;G01R31/36
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

1.一種用于評估儲能電站健康狀態的方法，所述方法包括：

采集儲能電站的運行數據，根據運行數據獲取儲能電池的電量；

根據運行數據以預設的二階RC電路等效模型，確定儲能電池的開路電壓；

對儲能電池的電量和開路電壓進行擬合，確定Ah-Voc關系曲線；

根據Ah-Voc關系曲線確定儲能電池的健康狀態SoHcurrent；

利用健康狀態調控算法對儲能電池健康狀態進行調控，具體包括如下步驟：

步驟1)：對電池串三個評估指標，評估指標等級為D的電池串進行檢查；

步驟2)：利用儲能電站健康狀態調控算法對儲能電站電池串進行健康狀態調控，當儲能電站健康狀態評估結果為A時，健康狀態調控過程結束；

步驟2)-1*：得到電池串中各單體電池的健康狀態SoHcurrent之后，根據電池循環壽命建立SoH調控函數：

其中SoHfuture是調控后電池健康狀態，Ncul為電池累積的充放電循環次數，DoD為電池放電深度，Ntotal是電池總循環充放電次數，系數λ1＝794，λ2＝0.839；

步驟2)-2*：由健康狀態調控函數可得到不同電池i和j之間放電深度關系：

設定各電池的累計充放電循環次數Ncul均相等，即Nicul＝Njcul，則電池當前健康狀態與放電深度關系式為：

步驟2)-3*：根據所述的電池當前健康狀態與放電深度關系式，對電池串中x個單體磷酸鋰鐵電池的當前健康狀態SoHcurrent數值進行比較，將健康狀態初始值SoHcurrent較大的電池設定為高放電深度DoDupper，相應的健康狀態初始值較小的電池設定為低放電深度DoDlower，設定的放電深度不應高于電池放電深度限制和當前的容量，即保證每組電池組的放電深度均滿足條件：

DoD_limit為電池放電深度限制，Ah_i，Ah_j為容量；

步驟2)-4*：調控過程開始后，采集電池實時狀態數據參數計算電池的健康狀態，當各電池串中各單體電池之間健康狀態的差值絕對值小于0.01時，將各電池設置為統一的放電深度，并在健康狀態評估單元中再次評估儲能電站的健康狀態；

所述根據Ah-Voc關系曲線確定儲能電池的健康狀態，具體為：

根據Ah-Voc關系曲線確定電量變化率曲線，對電量變化率曲線濾波處理，對濾波后的電量變化率曲線進行極值處理，確定包含極值電壓的開路電壓區間，并獲取包含極值電壓的開路電壓區間內儲能電池中每個單電池的電量變化率曲線，根據包含極值電壓的開路電壓區間內的電量變化率曲線確定儲能電池的健康狀態。

2.根據權利要求1所述的方法，所述運行數據包括：輸出電壓、輸出電流、溫度T和荷電狀態初值；所述根據運行數據獲取儲能電池的電量，包括：根據所述輸出電壓、輸出電流、溫度T和荷電狀態初值獲取儲能電池的電量。

3.根據權利要求1所述的方法，所述確定Ah-Voc關系曲線，具體為：

對儲能電池的開路電壓與電量進行預處理，獲取擬合數據，以預設的擬合函數對擬合數據進行多次擬合，選取滿足預設標準的擬合函數曲線作為輸出曲線，所述輸出曲線即為Ah-Voc關系曲線。

4.根據權利要求1所述的方法，所述包含極值電壓的開路電壓區間內的電量變化率曲線的獲取，包括：

設電量變化率曲線的極值點個數為N，根據極值點所處位置選取相應N個開路電壓極值區間；

對N個極值區間上的電量變化率進行積分，獲取儲能電池中每個單電池在N個開路電壓極值區間的每一個開路電壓極值區間上的電量變化量曲線。