一种基于电网工程的分布式储能方法、系统及相关装置

技术领域

本发明属于分布式储能数据处理技术领域，具体涉及一种基于电网工程的分布式储能方法、系统及相关装置。

背景技术

由于分布式能源频率不稳定，无法直接接入电网工作，所以针对分布式能源，储能是必要的；分布式储能多在中低压配电网、用户侧应用，这也就意味着分布式储能容量比较小，储能分布分散，储能发生火灾的风险大大提高，当分布式储能小范围的密集分布时，小范围火灾爆炸发展成进一步的大范围的火灾和爆炸很容易发生；

现有的分布式储能多旨在提高能源的稳定性，降低电网调频资源，但是对于分布式储能设备很难有一个宏观的掌控，尤其发生火灾时很难清晰的评估储能设备的状态，导致救灾人员面对的救灾风险指数性上升。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决提供一种基于电网工程的分布式储能方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于电网工程的分布式储能方法，包括如下步骤：

根据储能设备的连接关系和物理地址生成储能设备分布图；

建立储能设备环境监控，当储能设备环境影响储能设备运行的稳定性时，发出环境提示；

监控储能设备的运行，并收集储能设备的运行数据；

评估储能设备的运行状态，根据储能设备的运行状态设置储能设备的检修周期；

当储能设备发生火灾时，输出储能设备风险图。

进一步的，储能设备分布图包括：储能设备之间物理连接的管道数据。

进一步的，收集储能设备的运行数据，具体包括：

获取充电数据，充电数据包括充电容量和充电时储能设备温度变化；

获取储能周期，储能周期包括储能时长；

获取放电数据，放电数据包括充电时电压下降速率、放电容量和放电时间。

进一步的，评估储能设备的运行状态，根据储能设备的运行状态设置储能设备的检修周期，具体包括：

计算电压下降速率变化率，设置电压下降速率变化率标准值，根据电压下降速率变化率与电压下降速率变化标准值的差值，输出电压下降速率评分，电压下降速率评分与差值成正比，电压下降速率评分越高，差值越大；

设置充电时储能设备温度变化标准值，根据充电时储能设备温度变化与充电时储能设备温度变化标准值的温度差值，输出温度变化评分，温度变化评分与温度差值成正比，温度变化评分越高，温度差值越大；

计算储能设备电量变化率，计算公式如下：

式中，EStor表示储能设备电量变化率，DisC表示放电容量，CharC表示充电容量，StorC表示储能电量，ReLU表示线性整流函数；

设置储能设备电量变化率标准值，根据储能设备电量变化率与储能设备电量变化率标准值的电容量差值，输出电容量评分，电容量评分与电容量差值成正比，电容量评分越高，电容量差值越大；

计算储能设备的运行评估值，具体计算公式如下：

EV＝D+D

式中，EV表示储能设备的运行评估值，D表示电压下降速率评分，D

进一步的，当储能设备发生火灾时，输出储能设备风险图，具体包括：

根据储能设备分布图快速定位火灾地点；

获取火灾地点储能设备的容量；

输出初步储能风险图；

设置危险等级，计算不同危险等级的危险范围，具体计算公式为：

HR＝K

式中，HR表示危险范围，K

当储能设备之间存在物理连接的管道，将与火灾地点储能设备连接的储能设备地址列为最高危险等级，通过气体流速计算公式判断爆炸时间；

根据储能设备的运行评估值，计算储能设备紧急值，根据储能设备紧急值对于同一危险等级的储能设备进行排序，储能设备紧急值具体计算公式为：

UV＝K

其中，UV表示储能设备紧急值，EV表示储能设备的运行评估值，EnS表示储能设备的容量，N表示储能设备危险范围的储能设备数量，K

输出储能设备火灾危险分布图。

第二方面，本发明提供了一种基于电网工程的分布式储能系统，包括：储能环境监控模块、储能运行数据采集模块、储能稳定评估模块和紧急模块；

储能环境监控模块监控储能设备环境，记录异常环境数据，发出异常环境提示至终端；

储能运行数据采集模块采集储能设备运行的数据，传输至储能稳定评估模块和紧急模块；

储能稳定评估模块评估储能设备的运行状态，设置检修周期，传输储能设备的运行评估值至紧急模块；

紧急模块快速定位火灾地点，根据储能设备的运行评估值，输出储能设备火灾危险分布图。

进一步的：

储能环境监控模块包括传感器终端、环境分析单元和环境提示单元；

传感器终端感受储能设备的环境，并将环境数据传输至环境分析单元；

环境分析单元设置环境数据阈值，当环境数据超出环境数据阈值，则标记为异常环境数据输出至环境提示单元；

环境分析单元计算环境数据的稳定性，清除异常数据，当环境数据变化超出阈值，则标记环境数据为异常环境数据输出至环境提示单元；

环境提示单元记录异常环境数据并向终端发出环境异常提示。

进一步的：

紧急模块包括储能设备分布单元、火灾定位单元、危险区域单元、危险图示单元；

储能设备分布单元根据储能设备的连接关系和物理地址生成储能设备分布图，储能设备分布图包括储能设备之间形成物理连接的管道数据；

火灾定位单元快速定位发生火灾的储能设备，传输至危险区域单元；

危险区域单元根据火灾地点的储能设备容量评估火灾威力，计算不同危险等级的危险范围输出至危险图示单元；

危险图示单元根据储能设备的运行评估值，计算储能设备紧急值，输出储能设备火灾危险分布图。

第三方面，本发明提供了一种基于电网工程的分布式储能设备，分布式储能设备包括处理器以及存储器：

存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；

处理器根据计算机程序的指令执行如第一方面的一种基于电网工程的分布式储能方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种基于电网工程的分布式储能方法。

综上，本发明提供了一种基于电网工程的分布式储能方法和系统，通过掌控储能设备的运行数据，分析储能设备的运行状态，设置检修周期，有效地针对性的解决储能设备问题，保证储能设备的稳定运行；在储能设备的运行状态和发生火灾的储能设备的容量基础上，设置输出储能设备风险图，当发生火灾时，救灾人员将可以很好的评估救灾风险，通过储能设备紧急值一目了然的掌握救灾的重点的先后顺序，极大程度的降低救灾风险，降低火灾损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于电网工程的分布式储能方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于电网工程的分布式储能系统的示意图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例提供一种基于电网工程的分布式储能方法，包括如下步骤：

S1：根据储能设备的连接关系和物理地址生成储能设备分布图；

S2：建立储能设备环境监控，当储能设备环境影响储能设备运行的稳定性时，发出环境提示；

S3：监控储能设备的运行，并收集储能设备的运行数据；

S4：评估储能设备的运行状态，根据储能设备的运行状态设置储能设备的检修周期；

S5：当储能设备发生火灾时，输出储能设备风险图。

储能设备储存着大量的能源，储能设备的消防安全的标准仍然缺乏，尤其发生火灾时，救灾人员很难快速的摸清楚储能设备的情况，因为储能设备多使用锂电池，锂电池发生火灾必然伴随着爆炸，十分危险，救灾人员很容易因为不了解储能设备分布和连接关系陷入危险，造成人员损失；

本发明通过掌控储能设备的运行数据，分析储能设备的运行状态，设置检修周期，有效地针对性的解决储能设备问题，保证储能设备的稳定运行；

在储能设备的运行状态和发生火灾的储能设备的容量基础上，设置输出储能设备风险图，当发生火灾时，救灾人员将可以很好的评估救灾风险，通过储能设备紧急值一目了然的掌握救灾的重点的先后顺序，极大程度的降低救灾风险，降低火灾损失。

在本发明的一个实施例中，步骤S1中储能设备分布图包括储能设备之间物理连接的管道数据。

在本发明的一个实施例中，步骤S3中监控储能设备运行收集储能设备运行数据具体步骤包括：

S31：获取充电数据，充电数据包括充电容量和充电时储能设备温度变化；

S32：获取储能周期，储能周期包括储能时长；

目前的储能设备火灾统计中，储能设备处于等待放电的比重最多，通过储能周期的监控保证设备储能周期在合适的范围内，保证储能设备平稳运行，不会严重伤害储能设备性能；

S33：获取放电数据，放电数据包括充电时电压下降速率、放电容量和放电时间。

在本发明的一个实施例中，步骤S4中评估储能设备的运行状态，根据储能设备的运行状态设置储能设备的检修周期具体步骤包括：

S41：计算电压下降速率变化率，设置电压下降速率变化率标准值，根据电压下降速率变化率与电压下降速率变化标准值的差值，输出电压下降速率评分，电压下降速率评分与差值成正比，电压下降速率评分越高，差值越大；

当储能设备放电时，电压下降速率变化率与标准值相差较大时，说明储能设备内部出现严重的性能问题；

S42：设置充电时储能设备温度变化标准值，根据充电时储能设备温度变化与充电时储能设备温度变化标准值的温度差值，输出温度变化评分，温度变化评分与温度差值成正比，温度变化评分越高，温度差值越大；

温度差值变化有效地说明了储能设备的内阻变化，储能设备的内阻对于温度的影响优异与其他原因，且高温会进一步的加速储能设备衰减。

S43：计算储能设备电量变化率，具体计算公式为：

式中，EStor表示储能设备电量变化率，DisC表示放电容量，CharC表示充电容量，StorC表示储能电量，ReLU表示线性整流函数；

当储能设备电量变化率与储能设备电量变化率标准值相差较大时，说明储能设备内部出现严重的性能问题。

S44：设置储能设备电量变化率标准值，根据储能设备电量变化率与储能设备电量变化率标准值的电容量差值，输出电容量评分，电容量评分与电容量差值成正比，电容量评分越高，电容量差值越大；

S45：计算储能设备的运行评估值，具体计算公式为：

EV＝D+D

式中，EV表示储能设备的运行评估值，D表示电压下降速率评分，D

S46：根据储能设备的运行评估值，设置储能设备检修周期。

通过计算储能设备的运行评估值直观的展现储能设备的性能问题，及时检修阻止储能设备进一步的发生更严重的故障导致灾祸，同时储能设备的运行评估值越大，说明储能设备的运行状态越差，当发生火灾时也更容易因为高温、易燃易爆炸气体等原因发生爆炸。

在本发明的一个实施例中，步骤S5输出储能设备风险图的具体步骤包括：

S51：根据储能设备分布图快速定位火灾地点；

S52：获取火灾地点储能设备的容量；

S53：输出初步储能风险图；

S54：设置危险等级，计算不同危险等级的危险范围，具体计算公式为：

HR＝K

式中，HR表示危险范围，K

储能设备爆炸的威力与储能设备的容量成正比，储能设备的容量越大，爆炸的威力越大。

S55：当储能设备之间存在物理连接的管道，将与火灾地点储能设备连接的储能设备地址列为最高危险等级，通过气体流速计算公式判断爆炸时间；

储能设备之间存在可以连通的管道，例如地下电缆沟两端，如果未进行有效地分隔封堵，一旦一端的储能设备发生电池组电解液的蒸汽或分解产物进而发生火灾，则易燃易爆炸的气体将会通过管道在另一端聚集，与空气混合形成爆炸气体，遇到电气火花极易发生爆炸，没有任何缓冲时间，因此，将与火灾地点储能设备连接的储能设备地址列为最高危险等级，需要救灾人员第一时间确保管道封堵状态；

S56：根据储能设备的运行评估值，计算储能设备紧急值，根据储能设备紧急值对于同一危险等级的储能设备进行排序，储能设备紧急值具体计算公式为：

UV＝K

其中，UV表示储能设备紧急值，EV表示储能设备的运行评估值，EnS表示储能设备的容量，N表示储能设备危险范围的储能设备数量，K

S57：输出储能设备火灾危险分布图。

通过储能设备紧急值有效地评估同一危险等级储能设备的紧急程度，当储能设备运行状态越差越需要更加紧急的被采取措施救援，避免进一步的发生爆炸；

一般来说储能设备之间会保持安全距离，但是不排除现有的安全距离不足保证储能设备的安全，或者由于其他原因火灾爆炸的范围被扩大，所以需要评估单个储能设备发生爆炸危险范围波及的其他储能设备数量。

以上是对本发明的一种基于电网工程的分布式储能方法的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种基于电网工程的分布式储能系统的实施例进行详细的介绍。

请参阅图2，本实施例提供了一种基于电网工程的分布式储能系统，包括：储能环境监控模块、储能运行数据采集模块、储能稳定评估模块和紧急模块；

储能环境监控模块监控储能设备环境，记录异常环境数据，发出异常环境提示至终端；

储能运行数据采集模块采集储能设备运行的数据，传输至储能稳定评估模块和紧急模块；

储能稳定评估模块评估储能设备的运行状态，设置检修周期，传输储能设备的运行评估值至紧急模块；

紧急模块快速定位火灾地点，根据储能设备的运行评估值，输出储能设备火灾危险分布图。

进一步的：

储能环境监控模块包括传感器终端、环境分析单元和环境提示单元；

传感器终端感受储能设备的环境，并将环境数据传输至环境分析单元；

环境分析单元设置环境数据阈值，当环境数据超出环境数据阈值，则标记为异常环境数据输出至环境提示单元；

环境分析单元计算环境数据的稳定性，清除异常数据，当环境数据变化超出阈值，则标记环境数据为异常环境数据输出至环境提示单元；

环境提示单元记录异常环境数据并向终端发出环境异常提示。

进一步的：

紧急模块包括储能设备分布单元、火灾定位单元、危险区域单元、危险图示单元；

储能设备分布单元根据储能设备的连接关系和物理地址生成储能设备分布图，储能设备分布图包括储能设备之间形成物理连接的管道数据；

火灾定位单元快速定位发生火灾的储能设备，传输至危险区域单元；

危险区域单元根据火灾地点的储能设备容量评估火灾威力，计算不同危险等级的危险范围输出至危险图示单元；

危险图示单元根据储能设备的运行评估值，计算储能设备紧急值，输出储能设备火灾危险分布图。

需要说明的是，本实施例提供的分布式储能系统用于实现前述实施例提供的分布式储能方法，各单元的具体设置均以能配合完整实现该方法为准，在此不再赘述。

以上是对本发明的一种基于电网工程的分布式储能系统的实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种基于电网工程的分布式储能设备以及一种计算机存储介质的实施例进行的介绍。

本实施例提供了一种基于电网工程的分布式储能设备，分布式储能设备包括处理器以及存储器：

存储器用于存储计算机程序，并将计算机程序的指令发送至处理器；

处理器根据计算机程序的指令执行如前述实施例的一种基于电网工程的分布式储能方法。

本实施例提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例的一种基于电网工程的分布式储能方法。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。