[發(fā)明專利]儲能系統(tǒng)容量的計(jì)算系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110175733.9
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN112765149B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉佳;樓旸;祁建程;董遠(yuǎn)云
• 申請（專利權(quán)）人: 萬克能源科技有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 杭州中港知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33353
• 代理人: 張曉紅

1.儲能系統(tǒng)容量的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：獲取計(jì)量表數(shù)據(jù)以及儲能系統(tǒng)實(shí)時(shí)功率數(shù)據(jù)；

步驟(2)：對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

步驟(3)：根據(jù)實(shí)時(shí)功率數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)算法判斷系統(tǒng)的充電、放電狀態(tài)；

步驟(4)：計(jì)算儲能系統(tǒng)滿電量時(shí)期其他用電設(shè)備的功率；

步驟(5)：提取充放電起止時(shí)刻計(jì)量表讀取并計(jì)算單次充放電過程中吸收/釋放的能量；

步驟(6)：剔除充電過程中其他使用電器的損耗；

步驟(7)：得到每日儲能系統(tǒng)的能量；

所述步驟(2)中，還包括據(jù)清洗的方法，具體如下：

首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測并將其視為缺失數(shù)據(jù)，然后與其他缺失值一并進(jìn)行填補(bǔ)；

其中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測的方法為：若當(dāng)前時(shí)刻采集的數(shù)據(jù)沒有落入某個(gè)區(qū)間，則判定當(dāng)前時(shí)刻的數(shù)據(jù)為異常值，該區(qū)間的上下限分別為當(dāng)前時(shí)刻前后一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)的均值減去數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的1.5倍以及均值加上1.5倍的標(biāo)準(zhǔn)差：

記{x_i|i＝1,2,3,…,n}為時(shí)刻1至n的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，記std為時(shí)刻j-m到時(shí)刻j+m運(yùn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差：

std＝std({x_j|j＝j(luò)-m,…,j-1,j,j+1,…,j+m})；

記avg為時(shí)刻j-m到時(shí)刻j+m運(yùn)行數(shù)據(jù)的平均值：

avg＝avg({x_j|j＝j(luò)-m,…,j-1,j,j+1,…,j+m})；

則有異常判斷方法如下：

outlier＝{x_j|x_j＜avg-1.5*std|x_j＞avg+1.5*std}；

異常數(shù)據(jù)檢測之后，將異常數(shù)據(jù)作為缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行缺失數(shù)據(jù)填補(bǔ)：

若x’_j為缺失數(shù)據(jù)，x’_j表示填補(bǔ)之后的數(shù)據(jù)，那么x’_j與x_j存在如下關(guān)系：

x'_j＝f(x_j-m,…,x_j,…,x_j+m)；

系統(tǒng)狀態(tài)識別的方法采用對于缺失數(shù)據(jù)具有魯棒性的系統(tǒng)狀態(tài)識別的方法，具體如下：

步驟(a):對于具有充放電現(xiàn)象的儲能系統(tǒng)，首先獲取其功率或電流數(shù)據(jù)為0的時(shí)刻，0附近的值，根據(jù)測量精度進(jìn)行選定；

步驟(b)：按照時(shí)刻從小到大排列得到長度為n的序列；

步驟(c)：用序列的前一個(gè)元素減去后一個(gè)元素，若差值不等于采樣頻率，則將這兩個(gè)元素添加到一個(gè)新的序列；

步驟(d)：將這個(gè)新序列中相鄰兩個(gè)元素按照前一個(gè)元素作為開始時(shí)間，后一個(gè)元素作為結(jié)束時(shí)間，提取出該時(shí)段中功率的平均值；

步驟(e)：若功率的平均值大于0，則認(rèn)為該時(shí)段儲能系統(tǒng)正在放電；若平均值小于0，則認(rèn)為該時(shí)段儲能系統(tǒng)正在充電；

所述步驟(4)-(7)中，容量計(jì)算的方法如下：

步驟(a)：通過計(jì)算系統(tǒng)在不工作時(shí)，電能表的讀數(shù)變化來近似計(jì)算其他用電器的能耗，進(jìn)而計(jì)算這些用電器在充電過程中的能耗；

步驟(b)：根據(jù)充電時(shí)長計(jì)算出充電階段其他用電器的功耗；

步驟(c)：根據(jù)充電階段的開始結(jié)束時(shí)刻去獲取相應(yīng)時(shí)刻的電能表讀數(shù)并進(jìn)行做差得到充電階段整個(gè)系統(tǒng)的耗電量，接著減去其他用電器在該時(shí)段的功耗就得到了儲能系統(tǒng)在充電階段的充電量，該數(shù)據(jù)便可以作為儲能系統(tǒng)的容量。

2.如權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟(1)和(2)中，數(shù)據(jù)獲取的方法如下：通過對采集器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得到儲能系統(tǒng)中各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)一步處理為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在本地?cái)?shù)據(jù)庫中。

3.如權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟(3)中，系統(tǒng)狀態(tài)識別的方法如下：

根據(jù)數(shù)據(jù)的正負(fù)性，判斷出當(dāng)前時(shí)刻系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)：數(shù)據(jù)為正數(shù)時(shí)，系統(tǒng)處于放電的工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)時(shí)，系統(tǒng)處于充電的工作的狀態(tài)；數(shù)據(jù)為0時(shí)，系統(tǒng)處于不工作的狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)容量的計(jì)算方法，其特征在于，

所述步驟(4)-(7)中，通過功率時(shí)間積分的方法計(jì)算獲得系統(tǒng)容量，功率時(shí)間積分的方法如下：

若用電器使用時(shí)間從時(shí)刻t₀持續(xù)到時(shí)刻t₁且施加到充電設(shè)備的功率為函數(shù)p(t)，那么充電設(shè)備在充電過程中接收的能量為E，那么能量的計(jì)算方式如下：

對上述計(jì)算電能的函數(shù)進(jìn)行離散化改造，得到如下表達(dá)式：