储能电站设备异常定位与可靠性评价方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及储能电站设备异常定位与可靠性评价方法及系统。

背景技术：

1、近年来，电化学储能技术已经在电力系统中的发电、辅助服务、输配电、可再生能源接入、分布式能源存储及终端用户等多个领域得到广泛应用。作为实现储能装置大容量化的主要手段，储能系统大规模集成是实现大规模储能电站的必要条件，而储能系统的安全、可靠运行是实现储能良性发展的重要保障，是实现储能电池规模化推广应用的先决条件。现有的储能电站管理中，异常设备定位和可靠性评价，主要依靠人为统计各种计算参数，按照每个指标的计算公式手动计算，统计和计算的过程都十分繁琐，异常情况的发现滞后情况较为严重，并且储能站需要每隔一段时间都计算一次评价指标，增加了很多的工作量，由于是人为的操作，出错的可能性比较大，异常设备定位和可靠性准确度较差。

2、因此，需要提供储能电站设备异常定位与可靠性评价方法及系统，用于及时发现设备故障、减少停机时间，并提高储能电站的可靠性和运行效率。

技术实现思路

1、本发明提供了储能电站设备异常定位与可靠性评价方法，其中，所述储能电站包括至少一个储能组，该方法包括：对于每个所述储能组，获取所述储能组的储能变流器的拓扑结构及所述储能组的电池室的拓扑结构；基于所述储能组的储能变流器的拓扑结构，确定所述储能变流器内的至少一个第一监测点；在每个所述第一监测点设置第一异常监测设备，其中，所述第一异常监测设备用于获取所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据；基于所述储能组的电池室的拓扑结构，确定所述电池室的至少一个第二监测点；在每个所述第二监测点设置第二异常监测设备，其中，所述第二异常监测设备用于获取所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据；基于所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，进行异常设备定位；建立可靠性评价模型；通过所述可靠性评价模型，以及至少基于每个所述储能组对应的所述储能变流器的设备性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，确定所述储能电站的可靠性。

2、更进一步地，所述基于所述储能组的储能变流器的拓扑结构，确定所述储能变流器内的至少一个第一监测点，包括：获取所述储能变流器的各个设备的相关信息，确定所述储能变流器的各个设备的故障率；通过蒙特卡洛模型基于第一约束条件集生成多种候选监测方案，其中，所述候选监测方案包括多个候选监测点；对于每种所述候选监测方案，确定所述候选监测方案在多种虚拟异常场景下的故障定位准确度；对于每种所述候选监测方案，基于所述候选监测方案对应的故障定位准确度及所述储能变流器的各个设备的故障率，确定所述候选监测方案的方案匹配值；基于每种所述候选监测方案对应的方案匹配值，从所述多种候选监测方案中确定目标监测方案，基于所述目标监测方案确定所述储能变流器内的至少一个第一监测点。

3、更进一步地，所述基于所述候选监测方案对应的故障定位准确度及所述储能变流器的各个设备的故障率，确定所述候选监测方案的方案匹配值，包括：对于每种所述虚拟异常场景，基于所述虚拟异常场景对应的预设故障设备及基于所述候选监测方案定位的异常设备，计算所述候选监测方案在所述虚拟异常场景下的故障定位准确度；基于所述储能变流器的各个设备的故障率，确定每种所述虚拟异常场景下故障定位准确度对应的权重；基于所述候选监测方案在每种所述虚拟异常场景下的故障定位准确度及每种所述虚拟异常场景下故障定位准确度对应的权重，确定所述候选监测方案的方案匹配值。

4、更进一步地，所述第一异常监测设备包括第一性能参数监测组件及第一工作状态监测组件；所述第一性能参数监测组件至少包括第一电压监测器及第一电流监测器；所述第一工作状态监测组件至少包括第一温度监测器、第一湿度监测器、第一振动监测器、第一声音监测器及第一气体监测器。

5、更进一步地，所述基于所述储能组的电池室的拓扑结构，确定所述电池室的至少一个第二监测点，包括：基于所述储能组的电池室的拓扑结构，确定电池包数量及位置；基于所述电池包数量及位置确定所述电池室的至少一个第二监测点。

6、更进一步地，所述第二异常监测设备包括第二性能参数监测组件及第二工作状态监测组件；所述第二性能参数监测组件包括第二电压监测器及第二电流监测器；所述第二工作状态监测组件包括第二温度监测器、第二湿度监测器、第二振动监测器、第二声音监测器、第二气体监测器及点云采集器。

7、更进一步地，所述基于所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，进行异常设备定位，包括：基于所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据，确定所述储能变流器中的候选异常设备；基于所述储能组的储能变流器的拓扑结构，确定所述候选异常设备的关联设备；基于所述关联设备的性能参数及工作状态数据，确定所述储能变流器中的异常设备。

8、更进一步地，所述基于所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，进行异常设备定位，包括：基于所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，确定异常电池包。

9、更进一步地，所述可靠性评价模型包括多个评价指标及每个所述评价指标对应的权重，其中，每个所述评价指标对应的权重基于主成分分析法和考虑偏差系数的定权方法确定，所述多个评价指标至少包括储能变流器性能指标、储能室性能指标、储能变流器年平均故障指标、储能室年平均故障指标、异常设备定位可靠性指标及储能单元充放电能量衰减率；所述通过所述可靠性评价模型至少基于每个所述储能组对应的所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，确定所述储能电站的可靠性，包括：基于每个所述储能组对应的所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，计算所述储能电站在所述多个评价指标的得分；基于所述储能电站在所述多个评价指标的得分及每个所述评价指标对应的权重，确定储能电站的可靠性。

10、本发明还提供了储能电站设备异常定位与可靠性评价系统，其中，所述储能电站包括至少一个储能组，该系统包括：异常监测模块，用于对于每个所述储能组，获取所述储能组的储能变流器的拓扑结构及所述储能组的电池室的拓扑结构；基于所述储能组的储能变流器的拓扑结构，确定所述储能变流器内的至少一个第一监测点；在每个所述第一监测点设置第一异常监测设备，其中，所述第一异常监测设备用于获取所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据；基于所述储能组的电池室的拓扑结构，确定所述电池室的至少一个第二监测点；在每个所述第二监测点设置第二异常监测设备，其中，所述第二异常监测设备用于获取所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据；基于所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，进行异常设备定位；可靠性分析模块，用于建立可靠性评价模型；通过所述可靠性评价模型至少基于每个所述储能组对应的所述储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和所述电池室的设备的性能参数及工作状态数据，确定所述储能电站的可靠性。

11、相比于现有技术，本说明书提供的储能电站设备异常定位与可靠性评价方法及系统，至少具备以下有益效果：

12、1、通过确定储能变流器内的至少一个第一监测点，在每个第一监测点设置第一异常监测设备，实现对储能变流器中各个设备状态的监测，进一步地，确定电池室的至少一个第二监测点，在每个第二监测点设置第二异常监测设备，实现对电池室的状态的监测，为异常设备定位提供数据支持，并且，通过可靠性评价模型至少基于每个储能组对应的储能变流器的设备的性能参数及工作状态数据和电池室的设备的性能参数及工作状态数据，实现了实际与理论指标的结合，可以较为准确地确定储能电站的可靠性，及时发现设备故障、减少停机时间，并提高储能电站的可靠性和运行效率；

13、2、基于候选监测方案对应的故障定位准确度及储能变流器的各个设备的故障率，确定候选监测方案的方案匹配值，可以实现监测方案的灵活调整，对于不同的储能电站可以采用不同的监测方案进行数据采集，减少了无效数据的获取，提高了异常设备定位的效率和储能电站可靠性分析的准确度；

14、3、基于储能组的储能变流器的拓扑结构，确定候选异常设备的关联设备，基于关联设备的性能参数及工作状态数据，确定储能变流器中的异常设备，实现对异常源头的溯源，避免将收到异常设备影响的正常设备判定为异常设备，为后续异常设备的维修与检测提供更加准确的数据支持。