基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法及系统

技术领域

本发明涉及储能相关技术领域，具体是涉及基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法及系统。

背景技术

为更加友好的接纳以间歇性和不确定性为主导的新能源，直流微型电网应运而生，相对于传统交流大电网，直流微型电网容易受到分布式能源功率波动的影响，使其系统瞬时功率的平衡遭到破坏，这对电能质量要求较高的负荷无疑是一种困扰，因此抵御功率随机波动是直流微电网得以发展必须具有的能力。蓄电池具有强大的功率调节能力，能够为直流微电网稳定运行提供有力的支撑，还可以根据直流微电网规模灵活配置容量，成为高比例分布式能源直流微电网不可或缺的功率平衡调节单元。在直流微电网协调控制中，通过蓄电池的串联储能系统被看作理想电源。

一般来说，电池的温度越高，其内阻也会随之增加，同时电池的寿命也会缩短。因此，可以通过降低温度的方式来延长电池的使用寿命。此外，电池的SOC也是影响电池寿命的重要因素，过度充放电都会对电池造成损害。因此，在均衡调控过程中，需要根据电池的SOC和温度等参数，调整充放电状态，以实现电池之间的均衡。

目前对于串联储能系统均衡调控还存在着无法根据系统的工作功率，对串联储能系统工作状态进行判断，无法及时对串联储能系统温度进行调控，对于超出串联储能系统温度调控范围的情况，无法及时判断，导致对串联储能系统造成损伤，无法对串联储能子系统进行评估，无法识别串联储能子系统异常的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，提供基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的无法根据系统的工作功率，对串联储能系统工作状态进行判断，无法及时对串联储能系统温度进行调控，对于超出串联储能系统温度调控范围的情况，无法及时判断，导致对串联储能系统造成损伤，无法对串联储能子系统进行评估，无法识别串联储能子系统异常的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法，包括：

获取储能系统串联信息，所述储能系统串联信息包括储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息和储能系统结构信息；

获取串联储能系统历史数据，所述串联储能系统历史数据包括串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据；

根据串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，基于数据分析，获取储能系统温度性能变化信息；

根据串联储能系统历史数据，获取串联储能系统历史温度传导数据；

根据串联储能系统历史温度传导数据，获取串联储能系统温度传导模型；

获取串联储能系统目标工作信息；

根据串联储能系统目标工作信息，获取串联储能系统目标功率数据；

根据串联储能系统目标功率数据和储能系统温度性能变化信息，获取储能系统调控信息；

根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，对串联储能系统进行均衡调控。

优选的，所述根据串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，基于数据分析，获取储能系统温度性能变化信息，具体包括：

根据串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，获取串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据；

根据串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据，基于哈希去重法，去除串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据中的重复值，获取串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据；

根据串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据，基于线性插值法，对串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据中的缺失数据进行填补，获取串联储能系统温度变化填补数据和串联储能系统性能变化填补数据；

将串联储能系统温度变化填补数据和串联储能系统性能变化填补数据进行匹配，获取串联储能系统温度性能变化数据。

优选的，所述根据串联储能系统历史温度传导数据，获取串联储能系统温度传导模型，具体包括：

根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，所述数据清洗和数据标准化包括异常数据去除、重复值检测、缺失数据补充和Z-score数据标准化；

根据串联储能系统历史温度传导标准数据，获取串联储能系统历史温度调控数据和串联储能系统历史温度数据；

根据串联储能系统历史温度调控数据和串联储能系统历史温度数据，获取串联储能系统升温信息和串联储能系统降温信息；

根据串联储能系统升温信息和串联储能系统降温信息，获取串联储能系统热损耗信息；

根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型；

其中，串联储能系统温度传导模型具体为：

式中，T

优选的，所述根据串联储能系统目标功率数据和储能系统温度性能变化信息，获取储能系统调控信息，具体包括：

根据储能系统温度性能变化信息，获取串联储能系统温度性能影响模型；

根据串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据；

基于串联储能系统实际使用需求，获取串联储能系统温度阈值；

根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，若串联储能系统温度预测数据未超出串联储能系统温度阈值，则串联储能系统正常运行，获取串联储能系统温度数据并记录；

若串联储能系统温度预测数据超出串联储能系统温度阈值，则串联储能系统温度过高，根据串联储能系统温度预测数据，获取储能系统调控信息；

其中，串联储能系统温度性能影响模型，具体为：

式中，T

优选的，所述根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，对串联储能系统进行均衡调控，具体包括：

根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，获取串联储能系统温度调控信息；

基于串联储能系统实际参数，获取串联储能系统温度调控阈值；

根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，若否，则可对串联储能系统温度进行调控，根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控；

若串联储能系统温度调控信息超出串联储能系统温度调控阈值，则串联储能系统温度调控无法满足使用需求，根据串联储能系统温度调控信息，对串联储能系统功率进行调整，直至串联储能系统温度调控信息未超出串联储能系统温度调控阈值或串联储能系统温度预测数据未超出串联储能系统温度阈值。

优选的，所述根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控，具体包括：

根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控，获取串联储能系统温度数据；

根据串联储能系统温度数据和储能系统串联信息，获取串联储能子系统温度数据；

根据储能系统串联信息，基于串联储能系统工作需求，获取串联储能子系统温度阈值；

根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常，若否，则对串联储能子系统温度数据进行记录；

若串联储能子系统温度数据超出串联储能子系统温度阈值，则根据串联储能子系统温度数据，基于串联储能子系统功率权重系数，获取串联储能子系统调整信息；

根据串联储能子系统调整信息，对串联储能子系统功率进行调整。

进一步的，提出基于温度数据的串联储能系统均衡调控系统，用于实现如上述的均衡调控方法，包括：

主控制模块，所述主控制模块用于根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常，根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，对串联储能系统进行均衡调控；

信息获取模块，所述信息获取模块用于获取储能系统串联信息、储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息、储能系统结构信息、串联储能系统目标工作信息、串联储能系统历史数据、串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据，并传输至计算模型模块；

计算模型模块，所述计算模型模块用于根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型，根据储能系统温度性能变化信息，基于数据分析和模型训练，获取串联储能系统温度性能影响模型；

显示模块，所述显示模块用于显示串联储能系统温度预测数据、储能系统调控信息、串联储能子系统温度数据和串联储能子系统调整信息。

可选的，所述主控制模块，具体包括：

控制单元，所述控制单元用于根据串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据，根据串联储能系统温度预测数据，获取储能系统调控信息，根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，获取串联储能系统温度调控信息，根据串联储能系统温度调控信息，对串联储能系统功率进行调整，根据串联储能子系统温度数据，基于串联储能子系统权重系数，对该串联储能子系统功率进行调整，获取串联储能子系统调整信息。

信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和计算模型模块交互，用于获取数据，并传输至判断单元；

判断单元，所述判断单元用于根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常。

可选的，所述信息获取模块，具体包括：

第一获取单元，所述第一获取单元用于获取储能系统串联信息、储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息、储能系统结构信息和串联储能系统目标工作信息；

第二获取单元，所述第二获取单元用于获取串联储能系统历史数据、串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据，并传输至计算模型模块。

可选的，所述计算模型模块，具体包括：

温度传导模型单元，所述温度传导模型单元用于根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型；

温度性能模型单元，所述温度性能模型单元用于根据储能系统温度性能变化信息，基于数据分析和模型训练，获取串联储能系统温度性能影响模型。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法及系统，通过储能系统温度性能变化信息，识别出串联储能系统温度和功率的变化关系，便于之后对温度进行预测，通过串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据，便于判断串联储能系统温度是否超出阈值，通过串联储能系统温度传导模型，对串联储能系统温度进行调控，延长整个储能系统的使用寿命，提高系统的效率和安全性。

附图说明

图1为本发明提出的基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法流程图；

图2为本发明中串联储能系统温度性能变化数据获取流程图；

图3为本发明中串联储能系统温度传导模型获取流程图；

图4为本发明中串联储能系统均衡调控流程图；

图5为本发明提出的基于温度数据的串联储能系统均衡调控系统结构框图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-图4所示，本发明实施例中的基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法，包括：

S100：获取储能系统串联信息，所述储能系统串联信息包括储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息和储能系统结构信息；

S200：获取串联储能系统历史数据，所述串联储能系统历史数据包括串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据；

S300：根据串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，基于数据分析，获取储能系统温度性能变化信息；

具体而言，通过对串联储能系统历史数据和储能系统串联信息进行分析，获取储能系统温度性能变化信息，具体包括：

根据串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，获取串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据；

根据串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据，基于哈希去重法，去除串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据中的重复值，获取串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据；

根据串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据，基于线性插值法，对串联储能系统温度变化去重数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化去重数据中的缺失数据进行填补，获取串联储能系统温度变化填补数据和串联储能系统性能变化填补数据；

将串联储能系统温度变化填补数据和串联储能系统性能变化填补数据进行匹配，获取串联储能系统温度性能变化数据。

本方案中根据串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据，基于哈希去重法，去除串联储能系统温度变化数据和与温度变化对应的串联储能系统性能变化数据中的重复值，避免了重复数据对后续温度性能分析造成影响，通过线性插值法对缺失数据进行补充，确保了数据的完整性，通过将串联储能系统温度变化填补数据和串联储能系统性能变化填补数据进行匹配，获取关于功率和温度相关的变化特征数据，便于对数据进行分析，提高了数据分析效率。

S400：根据串联储能系统历史数据，获取串联储能系统历史温度传导数据；

S500：根据串联储能系统历史温度传导数据，获取串联储能系统温度传导模型；

具体而言，通过串联储能系统历史温度传导数据，对模型进行训练，获取串联储能系统温度传导模型，具体包括：

根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，所述数据清洗和数据标准化包括异常数据去除、重复值检测、缺失数据补充和Z-score数据标准化；

根据串联储能系统历史温度传导标准数据，获取串联储能系统历史温度调控数据和串联储能系统历史温度数据；

根据串联储能系统历史温度调控数据和串联储能系统历史温度数据，获取串联储能系统升温信息和串联储能系统降温信息；

根据串联储能系统升温信息和串联储能系统降温信息，获取串联储能系统热损耗信息；

根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型；

其中，串联储能系统温度传导模型具体为：

式中，T

本方案中，通过根据串联储能系统历史温度传导标准数据，获取串联储能系统历史温度调控数据和串联储能系统历史温度数据，其中串联储能系统历史温度调控数据表示温度调控源的温度数据，串联储能系统历史温度数据表示系统的实际工作温度，根据串联储能系统升温信息和串联储能系统降温信息，获取串联储能系统热损耗信息，通过对串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型，实现了串联储能系统温度调控能力的精确评估，便于之后对串联储能系统的均衡调控。

S600：获取串联储能系统目标工作信息；

S700：根据串联储能系统目标工作信息，获取串联储能系统目标功率数据；

S800：根据串联储能系统目标功率数据和储能系统温度性能变化信息，获取储能系统调控信息；

具体而言，通过串联储能系统目标功率数据和储能系统温度性能变化信息，获取储能系统调控信息包括：

根据储能系统温度性能变化信息，获取串联储能系统温度性能影响模型；

根据串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据；

基于串联储能系统实际使用需求，获取串联储能系统温度阈值；

根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，若串联储能系统温度预测数据未超出串联储能系统温度阈值，则串联储能系统正常运行，获取串联储能系统温度数据并记录；

若串联储能系统温度预测数据超出串联储能系统温度阈值，则串联储能系统温度过高，根据串联储能系统温度预测数据，获取储能系统调控信息；

其中，串联储能系统温度性能影响模型，具体为：

式中，T

本方案中，通过根据储能系统温度性能变化信息，获取串联储能系统温度性能影响模型，准确评估串联储能系统的功率对系统温度的实际影响程度，根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，避免温度过高造成串联储能系统寿命的降低，提高了产品利用率，根据串联储能系统温度预测数据，获取储能系统调控信息，实现对串联储能系统的均衡调控。

S900：根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，对串联储能系统进行均衡调控。

具体而言，根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，获取串联储能系统温度调控信息；

基于串联储能系统实际参数，获取串联储能系统温度调控阈值；

根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，若否，则可对串联储能系统温度进行调控，根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控；

若串联储能系统温度调控信息超出串联储能系统温度调控阈值，则串联储能系统温度调控无法满足使用需求，根据串联储能系统温度调控信息，对串联储能系统功率进行调整，直至串联储能系统温度调控信息未超出串联储能系统温度调控阈值或串联储能系统温度预测数据未超出串联储能系统温度阈值。

具体地，根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控，具体包括：

根据串联储能系统温度调控信息对串联储能系统进行均衡调控，获取串联储能系统温度数据；

根据串联储能系统温度数据和储能系统串联信息，获取串联储能子系统温度数据；

根据储能系统串联信息，基于串联储能系统工作需求，获取串联储能子系统温度阈值；

根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常，若否，则对串联储能子系统温度数据进行记录；

若串联储能子系统温度数据超出串联储能子系统温度阈值，则根据串联储能子系统温度数据，基于串联储能子系统功率权重系数，获取串联储能子系统调整信息；

根据串联储能子系统调整信息，对串联储能子系统功率进行调整。

本方案中，通过串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，及时判断通过串联储能系统温度调控是否超出通过串联储能系统的调控上限，避免温度对串联储能系统造成损坏，通过串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常，串联储能系统由多个子系统组成，个别子系统的异常状况，往往无法通过串联储能系统的整体数据进行识别，通过对子系统进行评估，根据串联储能子系统温度数据，基于串联储能子系统功率权重系数，获取串联储能子系统调整信息，通过对串联储能子系统功率进行调整，实现对串联储能系统的均衡调控。

参照图5所示，进一步的，结合上述基于温度数据的串联储能系统均衡调控方法，提出了基于温度数据的串联储能系统均衡调控系统，包括：

主控制模块，所述主控制模块用于根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常，根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，对串联储能系统进行均衡调控；

信息获取模块，所述信息获取模块用于获取储能系统串联信息、储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息、储能系统结构信息、串联储能系统目标工作信息、串联储能系统历史数据、串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据，并传输至计算模型模块；

计算模型模块，所述计算模型模块用于根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型，根据储能系统温度性能变化信息，基于数据分析和模型训练，获取串联储能系统温度性能影响模型；

显示模块，所述显示模块用于显示串联储能系统温度预测数据、储能系统调控信息、串联储能子系统温度数据和串联储能子系统调整信息。

主控制模块，具体包括：

控制单元，所述控制单元用于根据串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据，根据串联储能系统温度预测数据，获取储能系统调控信息，根据储能系统调控信息和串联储能系统历史温度传导模型，获取串联储能系统温度调控信息，根据串联储能系统温度调控信息，对串联储能系统功率进行调整，根据串联储能子系统温度数据，基于串联储能子系统权重系数，对该串联储能子系统功率进行调整，获取串联储能子系统调整信息。

信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和计算模型模块交互，用于获取数据，并传输至判断单元；

判断单元，所述判断单元用于根据串联储能系统温度预测数据和串联储能系统温度阈值判断是否对串联储能系统进行调控，根据串联储能系统温度调控信息和串联储能系统温度调控阈值，判断串联储能系统温度调控信息是否超出串联储能系统温度调控阈值，根据串联储能子系统温度数据和串联储能子系统温度阈值，判断该串联储能子系统温度是否异常。

信息获取模块，具体包括：

第一获取单元，所述第一获取单元用于获取储能系统串联信息、储能系统串联方式信息、储能系统串联位置信息、储能系统结构信息和串联储能系统目标工作信息；

第二获取单元，所述第二获取单元用于获取串联储能系统历史数据、串联储能系统历史温度数据和串联储能系统历史性能数据，并传输至计算模型模块。

计算模型模块，具体包括：

温度传导模型单元，所述温度传导模型单元用于根据串联储能系统历史温度传导数据，基于数据清洗和数据标准化，获取串联储能系统历史温度传导标准数据，根据串联储能系统热损耗信息，获取串联储能系统温度传导模型；

温度性能模型单元，所述温度性能模型单元用于根据储能系统温度性能变化信息，基于数据分析和模型训练，获取串联储能系统温度性能影响模型。

综上所述，本发明的优点在于：通过串联储能系统历史数据和储能系统串联信息，基于数据分析，获取储能系统温度性能变化信息，识别出串联储能系统温度和功率的变化关系，便于之后对温度进行预测，通过储能系统温度性能变化信息，获取串联储能系统温度性能影响模型，根据串联储能系统目标功率数据和串联储能系统温度性能影响模型，获取串联储能系统温度预测数据，便于判断串联储能系统温度是否超出阈值，通过串联储能系统温度传导模型，对串联储能系统温度进行调控，延长整个储能系统的使用寿命，提高系统的效率和安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。