[發明專利]儲能運行工況特征參數體系構建方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202210169787.9
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114565033A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 陳繼忠;閆濤;張敏;趙軍;楊水麗;常瀟;王凱豐;李相俊;張明霞
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;H02J15/00
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 孟大帥

一種儲能運行工況特征參數體系構建方法、系統及存儲介質，方法包括：收集儲能系統典型工況運行數據；通過數據預處理從儲能系統典型工況運行數據中獲取多個運行工況特征集；構建隨機森林模型，并計算每個運行工況特征集的重要性度量；計算每個運行工況特征集的重要性度量標準差；選取重要性度量標準差最小的運行工況特征集作為運行工況特征參數體系。本發明能夠實現對儲能系統多目標應用場景工況的有效表征，并且對工況運行數據的異常值和噪聲有很強的容忍度，能夠從實際儲能系統所涵蓋的多維度應用場景出發，對大量儲能系統實際運行工況特征參數作出快速、準確、無偏估計的篩選，構建適用于多場景、高準確度的儲能運行工況特性表征體系。

技術領域

本發明屬于電化學儲能技術領域，具體涉及一種儲能運行工況特征參數體系構建方法、系統及存儲介質。

背景技術

電化學儲能技術對推動能源綠色轉型，應對極端事件，保障能源安全，促進能源和電力的高質量發展具有重要意義。在新能源消納、提升電網安全靈活性、促進多能互補等能源新業態方面具有良好的應用前景。隨著電化學儲能性能的不斷提升、成本持續下降，已經成為目前儲能產業研發創新的重點領域和主要增長點。

在電力系統各個環節的不同應用場景及應用目標所構造出的不同工況條件，會對儲能系統提出不同的技術需求，由于工況運行參數涉及應用場景/儲能本體技術雙側，具有多元化、不可公度性以及原始信息摻雜大量主觀因素的特點，且電化學儲能電池性能因工況應力作用而發生退化，具有工況依賴性。因此，涉及儲能系統規劃配置、優化控制和運行維護等技術的問題屬于多目標場景應用問題，故而，提出一個用于分析和測度不同工況中的儲能系統工況特征參數體系方法顯得尤為重要，是本領域技術人員希望解決的技術問題。

目前，關于電化學儲能系統多樣性應用場景的運行工況特征參數體系構建方法研究中，具有代表性的相關技術研究如下：文獻[1]為白浩、于力、梁朔等于2019.11.29提出的中國專利“一種配電網儲能系統配置參數的確定方法及裝置(CN 110518612 A)”；文獻[2]為王婧、邢金、葉辛等于2018.08.10提出的中國專利“基于多屬性多目標綜合評價指標的儲能工況適用性對比項目后評價方法(CN 108390403 A)”；文獻[3]為張立強、黎明、林俊宇于2019.02.19提出的中國專利“儲能系統電池工況的簡化方法(CN 109358291 A)”。

現有技術在儲能運行工況特征參數選取和體系構建上有所不同。文獻[1]中，首先確定儲能系統優化項，在提升的運行效率、本級配電網降低的線路損耗、上級配電網調度儲能系統降低的峰谷差值，以及儲能系統平均壽命中選取至少一個，然后分別在確定影響各儲能系統優化項的各枚舉參數中選擇至少一個，構建相應的特征參數體系。文獻[2]針對6種應用場景，首先構建了其各自的儲能系統配置優化目標函數，然后再綜合考慮各應用場景的地理環境、儲能應用遠景目標、工況條件以及所用儲能類型的投資成本、平抑效能指標、能量轉換效率以及放電深度，分別給出了相應的其儲能工況適用性對比綜合評價指標，來對每一種儲能類型進行評估，得到多屬性多目標綜合評價指標體系。文獻[3]選取儲能系統實際工況功率序列，將各功率片段的實際運行工況用該片段的功率代表值替代，得到相應工況特征參數體系表征的原始典型工況，對原始典型工況進一步簡化整合得到儲能電池最終簡化工況。

這些相關研究在儲能工況特征參數篩選與辨識等方面已經有所進展。現有研究在基于歷史積累的經驗總結上，通過在給定的參數范圍內選出與儲能系統應用場景相關的工況特征參數，構建相應參數體系應用到儲能系統配置、評價等方面。然而，儲能運行工況復雜多樣，特征參數呈現多維度的特點，現有技術采用設定的或是單一的工況特征參數體系，應用到日益廣泛的儲能系統工況分析和評價，將難以保證工況表征的準確性。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的問題，提供一種儲能運行工況特征參數體系構建方法、系統及存儲介質，從實際儲能系統所涵蓋的多維度應用場景出發，通過對大量儲能系統實際運行工況特征參數進行快速、準確、無偏估計的篩選，構建出適用于多場景、高準確度的儲能運行工況特性表征體系。