一种储能电池充放电监控管理系统

技术领域

本发明涉及储能电池充放电监控管理技术领域，具体而言，涉及一种储能电池充放电监控管理系统。

背景技术

当前电力能源的消耗量不断增加，传统的电力系统已经无法满足日益增长的电力使用需求，新型的电力能源已经成为电力系统架构的重要组成部分，新型的电力能源在具备清洁性和可持续性等良好优势的同时，其电力的输出稳定性由于受环境波动性的影响，也会随之发生一系列的浮动变化，因此，需要将新型电力能源中生产的多余电能通过储能电池进行存储，进而在电力需求高峰期进行放电，从而缓解电力系统的供电压力，显然，新型清洁能源的发展离不开储能的环节，需要对储能电池的充放电进行科学高效的监控管理。

当前对电力储能电池的监控管理还具有以下几个层面的局限和不足，具体体现在：(1)首先，电力储能电池多为电池组串的存放形式，通常采用串联的连接方式以满足高电压输出特性的要求，同时电力储能电池多存放至密闭的储能集装箱内，在满足基本使用安全性的同时，也存在许多潜在的安全隐患，由于储能集装箱多为密封且不透明，因而需要管理人员进行定时定点的巡检工作，而人工的反馈效率较低，无法给电力储能电池的安全平稳运行提供可靠保障，且发现安全隐患的时效性较差，不能在安全隐患的现象显露前期做出及时的处理，不仅极大增加了储能电池的维护投入成本，且间接给整个电力系统的运行稳定性造成负面影响。

(2)其次，目前对于储能集装箱中储能电池进行监测管理时，较为匮乏针对各个储能电池组的具体响应情况进行分析，储能集装箱一般放置于对应的电力系统发电源附近，通常需要一定的传输距离，且由于受线路布设方式以及环境因素等影响，在实际的传输过程中会存在一定的波动性和受干扰性，缺乏对这一层面的分析，导致折损了储能电池组故障定位的精准度，存在相关人员无法具体定位至潜在故障点的现象，不能及时作出故障的响应反馈，进而降低了储能电池组的电能输入和输出的安全性。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种储能电池充放电监控管理系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种储能电池充放电监控管理系统，包括：储能电池组统计模块，用于统计指定储能集装箱中的各储能电池组，标定为各指定储能电池组。

响应状况监测分析模块，用于对各指定储能电池组的响应状况进行监测，分析各指定储能电池组对应的响应性能评定系数α

充电性能监测分析模块，用于对各指定储能电池组的充电性能进行监测，分析各指定储能电池组对应的充电性能稳定度μ

放电性能监测分析模块，用于对各指定储能电池组的放电性能进行监测，分析各指定储能电池组对应的放电性能符合度θ

综合监控管理云端，用于整合评估各指定储能电池组的性能综合评定系数，据此筛分各性能运行异常储能电池组进行管理反馈。

MySQL库，用于存储电力供送基站和指定储能集装箱的地理位置坐标，存储储能试运行阶段中各指定储能电池组中的各线路节点对应各次充电试验的电压和电流，存储各指定储能电池组对应的投运时间点，并储能试运行阶段中各指定储能电池组的各次试验放电数据。

作为一种优选技术方案，所述对各指定储能电池组的响应状况进行监测，具体过程包括：获取预设监控管理周期内电力供送基站对指定储能集装箱各次传输请求储能信号的时间点。

在预设监控管理周期内对各指定储能电池组对应的各次响应时间点进行监测，得到各指定储能电池组对应的各次响应时间点，同时监测获取指定储能集装箱的各次电力接收时间点。

通过数据处理分别得到预设监控管理周期内指定储能集装箱的各次电力响应间隔时长T

从MySQL库中提取电力供送基站和指定储能集装箱的地理位置坐标，进而处理得到电力供送基站距离指定储能集装箱的间距，标定为指定储能集装箱的参照电力传输间距L

计算预设监控管理周期内指定储能集装箱对应储能电池组的各次响应影响系数，记为χ

作为一种优选技术方案，所述指定储能集装箱对应储能电池组的各次响应影响系数的计算公式为：

作为一种优选技术方案，所述各指定储能电池组对应的响应性能评定系数α

作为一种优选技术方案，所述对各指定储能电池组的充电性能进行监测，具体过程为：获取预设监控管理周期内指定储能集装箱中的各充电时间段，记为各监控充电时间段，进而提取各监控充电时间段的时长t

对各指定储能电池组在各监控充电时间段的累计储能电量进行监测，统计各指定储能电池组在各监控充电时间段的累计储能电量M

统计指定储能电池组总数目SM，进而依据表达式

分割得到各监控充电时间段所属各监测时间点，将各指定储能电池组中的各储能电池之间衔接的线路中心点标记为线路节点，据此统计各指定储能电池组中的各线路节点，进而监测并计算各指定储能电池组中的各线路节点在各监控充电时间段所属各监测时间点的运行功率P

提取MySQL库中存储的储能试运行阶段中各指定储能电池组中的各线路节点对应各次充电试验的电压和电流，进而通过数据处理得到各指定储能电池组中的各线路节点的参照稳定运行功率P

计算得到各指定储能电池组对应的运行性能稳定度，标定为σ

提取MySQL库中的各指定储能电池组对应的投运时间点，进而根据各监控充电时间段的起始时间点，处理得到各指定储能电池组在各监控充电时间段对应的投运间隔时长SC

计算各指定储能电池组在各监控充电时间段对应的运行功率所属损耗影响系数

作为一种优选技术方案，所述各指定储能电池组对应的运行性能稳定度σ

作为一种优选技术方案，所述各指定储能电池组对应的充电性能稳定度μ

作为一种优选技术方案，所述对各指定储能电池组的放电性能进行监测，具体过程包括：获取预设监控管理周期内指定储能集装箱中的各放电时间段，记为各指定放电时间段，并提取各指定放电时间段的时长t

提取MySQL库中存储的储能试运行阶段中各指定储能电池组的各次试验放电数据，试验放电数据包括试验放电时长和试验放电量，进而通过数据处理得到各指定储能电池组的单位放电时长的参照放电量M

作为一种优选技术方案，所述各指定储能电池组对应的放电性能符合度，具体计算公式为：

作为一种优选技术方案，所述各指定储能电池组的性能综合评定系数ψ

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：(1)本发明通过提供一种储能电池充放电监控管理系统，以电力储能电池的存放特性为数据分析的依据，能够对储能集装箱中的储能电池组进行实时性的高效监测，克服了当前管理人员需要定时定点进行巡检工作而存在的局限性，并有力提高了储能电池组的运行异常反馈效率，能够给电力储能电池的安全平稳运行提供可靠保障，进而使发现安全隐患的时效性得到提高，能够在安全隐患的现象显露前期做出及时的处理，不仅极大减少了储能电池的维护投入成本，且避免给整个电力系统的运行稳定性造成负面影响。

(2)本发明通过分析各指定储能电池组对应的响应性能评定系数，实现了对各个储能电池组的具体响应情况进行分析，考虑到传输距离、线路布设方式以及环境因素对电力传输的影响，对此层面进行分析，能够有效发现储能电池组在电力接收存储过程中的波动性和受干扰性，有效提高了储能电池组运行故障定位的精准度，进而能够为相关人员具体定位至潜在故障点提供数据支撑基础，并作出及时的故障响应反馈，充分保障了储能电池组的电能输入和输出的安全性。

(3)本发明通过筛分各性能运行异常储能电池组进行管理反馈，能够为相关管理人员提供直观性的管理数据，可以及时发现并处理异常储能电池组潜在的安全隐患，进而能够以最大限度地提高管理反馈效率和储能电池组的电池使用寿命，避免由于故障处理不及时而导致进一步增加储能电池组的维修和更换成本。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统结构连接示意图。

图2为本发明所涉及的储能电池组的结构示意图。

附图标记：1、储能电池，2、线路节点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，本发明提供一种储能电池充放电监控管理系统，包括：储能电池组统计模块、响应状况监测分析模块、充电性能监测分析模块、放电性能监测分析模块、综合监控管理云端和MySQL库。

所述储能电池组统计模块和MySQL库均分别与响应状况监测分析模块、充电性能监测分析模块和放电性能监测分析模块相连接，综合监控管理云端分别与响应状况监测分析模块、充电性能监测分析模块和放电性能监测分析模块相连接。

所述储能电池组统计模块用于统计指定储能集装箱中的各储能电池组，标定为各指定储能电池组。

作为一种示意图，上述本发明的指定储能电池组的结构示意图可参照图2所示。

所述响应状况监测分析模块用于对各指定储能电池组的响应状况进行监测，分析各指定储能电池组对应的响应性能评定系数α

具体地，所述对各指定储能电池组的响应状况进行监测，具体过程包括：获取预设监控管理周期内电力供送基站对指定储能集装箱各次传输请求储能信号的时间点。

在预设监控管理周期内对各指定储能电池组对应的各次响应时间点进行监测，得到各指定储能电池组对应的各次响应时间点，同时监测获取指定储能集装箱的各次电力接收时间点。

通过数据处理分别得到预设监控管理周期内指定储能集装箱的各次电力响应间隔时长T

从MySQL库中提取电力供送基站和指定储能集装箱的地理位置坐标，进而处理得到电力供送基站距离指定储能集装箱的间距，标定为指定储能集装箱的参照电力传输间距L

计算预设监控管理周期内指定储能集装箱对应储能电池组的各次响应影响系数，记为χ

进一步地，所述指定储能集装箱对应储能电池组的各次响应影响系数的计算公式为：

进一步地，所述各指定储能电池组对应的响应性能评定系数α

本发明具体实施例中，通过分析各指定储能电池组对应的响应性能评定系数，实现了对各个储能电池组的具体响应情况进行分析，考虑到传输距离、线路布设方式以及环境因素对电力传输的影响，对此层面进行分析，能够有效发现储能电池组在电力接收存储过程中的波动性和受干扰性，有效提高了储能电池组运行故障定位的精准度，进而能够为相关人员具体定位至潜在故障点提供数据支撑基础，并作出及时的故障响应反馈，充分保障了储能电池组的电能输入和输出的安全性。

所述充电性能监测分析模块用于对各指定储能电池组的充电性能进行监测，分析各指定储能电池组对应的充电性能稳定度μ

具体地，所述对各指定储能电池组的充电性能进行监测，具体过程为：获取预设监控管理周期内指定储能集装箱中的各充电时间段，记为各监控充电时间段，进而提取各监控充电时间段的时长t

对各指定储能电池组在各监控充电时间段的累计储能电量进行监测，统计各指定储能电池组在各监控充电时间段的累计储能电量M

统计指定储能电池组总数目SM，进而依据表达式

作为进一步的解释，储能集装箱作为由各个储能电池组构建的整体，是电力传输过程中的核心架构，也可以作为各个储能电池组的电力分配系统，电力在传输抵达储能集装箱后，通常由储能集装箱对各个储能电池组进行电量的储存分配，在理想状态下，各个储能电池组的存储电量是均衡分配的，但由于受各个储能电池组的个体化使用差异性的影响，例如单个储能电池的实际使用寿命差异和化学反应的不均匀性，从而使各个储能电池组具体实际存储的电量也会出现差异化。

分割得到各监控充电时间段所属各监测时间点，将各指定储能电池组中的各储能电池之间衔接的线路中心点标记为线路节点，据此统计各指定储能电池组中的各线路节点，进而监测并计算各指定储能电池组中的各线路节点在各监控充电时间段所属各监测时间点的运行功率P

需要解释的是，上述分割得到各监控充电时间段所属各监测时间点的具体分割方式为：将将各监控充电时间段以设定数量进行等比例分割，进而得到各监控充电时间段所属各监测时间点。

需要进一步解释的是，上述各指定储能电池组中的各线路节点在各监控充电时间段所属各监测时间点的运行功率P

提取MySQL库中存储的储能试运行阶段中各指定储能电池组中的各线路节点对应各次充电试验的电压和电流，进而通过数据处理得到各指定储能电池组中的各线路节点的参照稳定运行功率P

需要解释的是，上述各指定储能电池组中的各线路节点的参照稳定运行功率的处理获取方式为：根据储能试运行阶段中各指定储能电池组中的各线路节点对应各次充电试验的电压U

计算得到各指定储能电池组对应的运行性能稳定度，标定为σ

提取MySQL库中的各指定储能电池组对应的投运时间点，进而根据各监控充电时间段的起始时间点，处理得到各指定储能电池组在各监控充电时间段对应的投运间隔时长SC

计算各指定储能电池组在各监控充电时间段对应的运行功率所属损耗影响系数

进一步地，所述各指定储能电池组对应的运行性能稳定度σ

进一步地，所述各指定储能电池组对应的充电性能稳定度μ

所述放电性能监测分析模块用于对各指定储能电池组的放电性能进行监测，分析各指定储能电池组对应的放电性能符合度θ

具体地，所述对各指定储能电池组的放电性能进行监测，具体过程包括：获取预设监控管理周期内指定储能集装箱中的各放电时间段，记为各指定放电时间段，并提取各指定放电时间段的时长t

提取MySQL库中存储的储能试运行阶段中各指定储能电池组的各次试验放电数据，试验放电数据包括试验放电时长和试验放电量，进而通过数据处理得到各指定储能电池组的单位放电时长的参照放电量M

需要解释的是，上述各指定储能电池组的单位放电时长的参照放电量的处理过程为：基于储能试运行阶段中各指定储能电池组的各次试验放电时长t

进一步地，所述各指定储能电池组对应的放电性能符合度，具体计算公式为：

所述综合监控管理云端用于整合评估各指定储能电池组的性能综合评定系数，据此筛分各性能运行异常储能电池组进行管理反馈。

具体地，所述各指定储能电池组的性能综合评定系数ψ

需要解释的是，上述筛分各性能运行异常储能电池组进行管理反馈，具体筛分过程包括：将各指定储能电池组的性能综合评定系数与设定的性能综合评定系数阈值进行比对，当某指定储能电池组的性能综合评定系数低于性能综合评定系数阈值，则将该指定储能电池组标记为性能运行异常储能电池组，进而统计各性能运行异常储能电池组，并提取各性能运行异常储能电池组的性能综合评定系数，按照从小到大的顺序进行排列，得到性能运行异常储能电池组的参照管理筛查次序，据此通过综合监控管理云端进行储能电池组的异常运行提示。

本发明具体实施例中，通过筛分各性能运行异常储能电池组进行管理反馈，能够为相关管理人员提供直观性的管理数据，可以及时发现并处理异常储能电池组潜在的安全隐患，进而能够以最大限度地提高管理反馈效率和储能电池组的电池使用寿命，避免由于故障处理不及时而导致进一步增加储能电池组的维修和更换成本。

所述MySQL库用于存储电力供送基站和指定储能集装箱的地理位置坐标，存储储能试运行阶段中各指定储能电池组中的各线路节点对应各次充电试验的电压和电流，存储各指定储能电池组对应的投运时间点，并储能试运行阶段中各指定储能电池组的各次试验放电数据。

本发明具体实施例中，通过提供一种储能电池充放电监控管理系统，以电力储能电池的存放特性为数据分析的依据，能够对储能集装箱中的储能电池组进行实时性的高效监测，克服了当前管理人员需要定时定点进行巡检工作而存在的局限性，并有力提高了储能电池组的运行异常反馈效率，能够给电力储能电池的安全平稳运行提供可靠保障，进而使发现安全隐患的时效性得到提高，能够在安全隐患的现象显露前期做出及时的处理，不仅极大减少了储能电池的维护投入成本，且避免给整个电力系统的运行稳定性造成负面影响。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。