一种储能系统平滑波动典型工况生成方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力领域，尤指一种储能系统平滑波动典型工况生成方法及系统。
【背景技术】
[0002] 伴随着我国风电、光伏发电装机的高速发展，风、光资源的波动性和随机性给电网 安全运行带来新的技术问题。储能系统作为平抑风光波动性和随机性的有效方式，也成为 关注的研究热点。
[0003] 并网大容量锂电池储能电站一般由锂电池组串、变流器、能量管理系统、储能监控 系统及其配套的电气回路构成。其运行工况一般有削峰填谷、平滑波动、跟踪计划发电和调 频调压。
[0004] 并网大容量锂电池储能系统虽然由单体电池集成而成，但其性能不仅与各个单体 性能相关，还与其集成方式、使用工况、均衡性等等相关。而现有研究成果的研究对象均为 储能电池单体或用于电动汽车的小型电池模组，对于大容量的储能锂电池组串性能鲜有研 究。
[0005] 而要想研究应用于并网大容量锂电池储能系统的电池、电池模组性能，需模拟储 能系统现场运行工况。而目前对于锂电池性能的研究，主要在实验室进行循环工况实验，即 从0%荷电状态至100%荷电状态反复充放。
[0006] 对于典型工况的提取，目前的研究成果主要是对于电动汽车运行工况的提取，一 般根据电池运行特点，分为怠速、匀速、快速等阶段，分别提取功率、电流特征，用于研究电 动汽车日常工况下，对电池模组性能的影响。目前还没有针对大容量储能系统典型工况提 取的研究成果。
【发明内容】
[0007] 为了研究大容量储能系统日常工况对电池模组的影响程度，需设计用于实验室的 储能系统典型工况。
[0008] 为实现上述目的，本发明提出了 一种储能系统平滑波动典型工况生成方法，所述 方法包括：步骤1，获取所述储能系统在平滑波动模式下的工作数据；步骤2,根据所述工作 数据处理后生成平滑波动曲线，并根据所述平滑波动曲线通过计算生成对应的特征分布数 据；步骤3,将所述平滑波动曲线按某一单位时间t进行分段，获得多个单位平滑波动曲线 片段；步骤4,选取一定数量a的单位平滑波动曲线片段，组成多个时长为aX t的组合平滑 波动曲线片段；步骤5,根据多个所述组合平滑波动曲线片段，通过计算生成对应的特征分 布数据；步骤6,计算所述步骤5生成的多个所述组合平滑波动曲线片段对应的特征分布数 据与所述步骤2生成的平滑波动曲线对应的特征分布数据之间的误差值；步骤7,选取误差 值小于一定数值的组合平滑波动曲线片段对应的特征分布数据，合成储能系统平滑波动的 典型工况图。
[0009] 为实现上述目的，本发明还一种储能系统平滑波动典型工况生成系统，所述系统 包括：工作数据获取模块，用于获取所述储能系统在平滑波动模式下的工作数据；平滑波 动曲线分布数据生成模块，用于根据所述工作数据处理后生成平滑波动曲线，并根据所述 平滑波动曲线通过计算生成对应的特征分布数据；分段模块，用于将所述平滑波动曲线按 某一单位时间t进行分段，获得多个单位平滑波动曲线片段；平滑波动曲线片段组合模块， 用于选取一定数量a的单位平滑波动曲线片段，组成多个时长为aX t的组合平滑波动曲线 片段；组合平滑波动曲线片段分布数据生成模块，用于根据多个所述组合平滑波动曲线片 段，通过计算生成对应的特征分布数据；误差值计算模块，用于计算多个所述组合平滑波动 曲线片段对应的特征分布数据与平滑波动曲线对应的特征分布数据之间的误差值；典型工 况图合成模块，用于选取误差值小于一定数值的组合平滑波动曲线片段对应的特征分布数 据，合成储能系统平滑波动的典型工况图。
[0010] 通过本发明提出的储能系统平滑波动典型工况生成方法及系统生成的典型工况 时间周期较短，便于暂停试验与试验数据分析，并且涵盖大容量储能系统工况的所有重要 信息，在一个周期内，电池模组的能量转移代数和S0E接近于0,利用本发明的方法和系统 提取的典型工况能够满足实验室进行储能系统性能的研究要求。
【附图说明】
[0011] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0012] 图1为本发明一实施例的储能系统平滑波动典型工况生成方法流程图。
[0013] 图2为本发明一具体实施例的各个误差间的某一组片段序号的输出结果示意图。
[0014] 图3为本发明一具体实施例的平滑波动典型工况示意图。
[0015] 图4为本发明一具体实施例的考虑S0E后的平滑波动典型工况示意图。
[0016] 图5为本发明一实施例的系统平滑波动典型工况生成系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所 采取的技术手段。
[0018] 在本发明实施例中，涉及到一些术语在此先行说明：
[0019] 电池的能量状态（SOE，State Of Energy) :S0E为Eranr^ Ε ΜΧ的百分比；其中，Ε ΜΧ 为电池的最大可用能量，定义为电池从充满电状态以足够小的电流放电至放完电状态过程 释放的能量；Ε_为剩余能量，定义为电池从当前状态以足够小的电流放电至放完电状态过 程释放的能量。
[0020] 图1为本发明一实施例的储能系统平滑波动典型工况生成方法流程图。如图1所 示，该方法包括：
[0021] 步骤1，获取储能系统在平滑波动模式下的工作数据。
[0022] 步骤2,根据工作数据处理后生成平滑波动曲线，并根据平滑波动曲线通过计算生 成对应的特征分布数据；
[0023] 其中，平滑波动曲线的特征分布数据包括：平滑波动曲线的幅值分布数据、电流变 化率分布数据、充放电转换次数数据。
[0024] 步骤3,将平滑波动曲线按某一单位时间t进行分段，获得多个单位平滑波动曲线 片段；
[0025] 在一具体实施例中，某一单位时间t可取10分钟，即：步骤3是将平滑波动曲线按 10分钟进行分段。
[0026] 步骤4,选取一定数量a的单位平滑波动曲线片段，组成多个时长为aX t的组合平 滑波动曲线片段。
[0027] 在一具体实施例中，一定数量a可为6个，即：在步骤4中，选取6个单位平滑波动 曲线片段，组成多个时长为60分钟（6X10分钟）的组合平滑波动曲线片段。
[0028] 步骤5,根据多个组合平滑波动曲线片段，通过计算生成对应的特征分布数据；
[0029] 其中，组合平滑波动曲线片段的特征分布数据包括：组合平滑波动曲线片段的幅 值分布数据、电流变化率分布数据、充放电转换次数数据。
[0030] 步骤6,计算步骤5生成的多个组合平滑波动曲线片段对应的特征分布数据与步 骤2生成的平滑波动曲线对应的特征分布数据之间的误差值。
[0031 ] 在一实施例中，步骤6计算误差值包括：
[0032] 计算步骤5中的某一组合平滑波动曲线片段的幅值分布数据与步骤2生成的平滑 波动曲线的幅值分布数据之间的均方根误差，生成第一误差值；
[0033] 计算某一组合平滑波动曲线片段的电流变化率分布数据与平滑波动曲线的电流 变化率分布数据之间的均方根误差，生成第二误差值；
[0034] 计算某一组合平滑波动曲线片段的充放电转换次数数据与平滑波动曲线的充放 电转换次数数据之间的均方根误差，生成第三误差值；
[0035] 计算第一误差值、第二误差值、第三误差值的平均误差值，获得某一个组合平滑波 动曲线片段对应的特征分布数据与平滑波动曲线对应的特征分布数据之间的误差值；
[0036] 重复上述步骤，可以获得多个组合平滑波动曲线片段对应的特征分布数据与平滑 波动曲线对应的特征分布数据之间的误差值。
[0037] 步骤7,选取误差