一种储能电站参数辨识加速的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储能电站参数辨识加速的方法和装置，其中方法包括：采集若干电池的控制工况序列和实际工况序列；选取若干电池中的任一电池，根据若干电池的实际工况序列，计算任一电池和若干电池中其余电池的第一电池差异值；根据第一电池差异值，将若干电池划分入电池组；选出每个电池组的代表电池，并从代表电池选出基准电池；将基准电池和代表电池的控制工况序列代入电化学求解器，得到基准电池和代表电池的最终电化学参数。本方法将电站中的电池进行分组后筛选出代表电池和基准电池，利用基准电池的电化学参数快速解出代表电池的电化学参数，进而得到电站中每个电池的电化学参数，避免了逐个求解电池的电化学参数时计算量大且求解速度慢。算量大且求解速度慢。算量大且求解速度慢。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站参数辨识加速的方法和装置


[0001]本专利技术涉及电池参数辨识领域，具体涉及一种储能电站参数辨识加速的方法。

技术介绍

[0002]电化学参数获取方式耗时复杂，许多实验手段对于锂电池而言是破坏性，有一种非破坏性的实验手段辨识电化学参数是根据电池的电流电压温度响应时间序列数据，在电化学模型的基础上得到其电化学参数。在获得电化学参数之后，电化学参数本身表征了锂电池内部材料状态，即代表了锂电池各个部分的健康程度；此外定期获取电化学参数，还可以帮助布置在边缘端或者云端的电化学求解器，实时模拟预测锂电池未来的电压温度状态，对于可能会发生的电池问题进行预警。但是在储能电站中，通常有几万到几十万节电池，例如：一个中小型储能电站有12个电池舱、每舱7个簇、每簇26模组、每个模组24个单体，目前进行一节电池的参数辨识大约需要8小时。将所有电池的电池参数进行参数辨识的计算量过大，以至于即使完成了辨识，电池也发生了老化，从而会使得电化学模型模拟失真。

技术实现思路

[0003]为了解决由于储能电站内部电池数量庞大，导致在进行所有电池的电化学参数求解辨识的过程中耗时时间长、模型失真的技术问题，本专利技术提供了一种储能电站参数辨识加速的方法和装置。
[0004]具体的，本专利技术的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种储能电站参数辨识加速的方法，包括：
[0006]采集储能电站中若干电池的控制工况序列和实际工况序列；
[0007]选取所述若干电池中的任一电池，根据所述若干电池的所述实际工况序列，计算所述任一电池和若干电池中的其余电池之间的第一电池差异值；
[0008]根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组；
[0009]从所述若干电池中选出每个所述电池组的代表电池，并从若干所述代表电池中选出基准电池；
[0010]将所述基准电池的所述控制工况序列代入电化学求解器，求得基准电池的模拟工况序列，根据人工智能算法或启发式算法，对所述基准电池的电化学参数循环迭代，并通过分析所述基准电池的模拟工况序列和所述基准电池的实际工况序列之间的工况差异值，得到所述基准电池的最终电化学参数；
[0011]将前述步骤中的所述基准电池替换为所述代表电池，将若干所述代表电池的控制工况序列代入所述电化学求解器，以所述基准电池的最终电化学参数作为所述代表电池的电化学参数的初始值，循环迭代得到所述代表电池的最终电化学参数。
[0012]本实施方法根据第一电池差异值，将电站中的电池进行分组后筛选出每组的代表电池，并从代表电池中选择出基准电池，通过利用基准电池的电化学参数快速出代表电池的电化学参数，进而得到电站中每个电池的电化学参数，避免了逐个求解出电站中电池的
电化学参数时求解速度慢。
[0013]在一些储能电站参数辨识加速的方法的实施方式，
[0014]所述第一电池差异值是由第一电池损失函数计算得到，其中MSE1是所述第一电池差异值，n为采样时间点数量，i是正整数，u
1,i
是所述任一电池的所述实际工况序列在第i个采样时间点的数值，u
2,i
是所述其余电池中一个电池的所述实际电池工况序列在第i个采样时间点的数值；所述实际工况序列为电压时间序列或温度时间序列或功率时间序列。
[0015]本实施方式例举了一种损失函数计算电池差异值的方法，也可以使用其他损失函数进行计算。
[0016]在一些储能电站参数辨识加速的方法的实施方式，
[0017]所述代表电池是同一所述电池组内的所述第一电池差异值的中位数所对应的电池；
[0018]所述基准电池是电池数量最多的所述电池组中的所述代表电池。
[0019]本实施方式进一步解释了代表电池和基准电池的选取方法，这种选取方法使代表电池的电化学参数能够更好的代表同组内其他电池的电化学参数，并且通过基准电池的电化学参数能够更快的迭代出代表电池的电化学参数。
[0020]在一些储能电站参数辨识加速的方法的实施方式，所述的根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组，包括：
[0021]将所述第一电池差异值不超过第一预设值的电池分入第一电池组；
[0022]根据预设分组规则生成若干第一分组方案，所述若干第一分组方案将剩余的所述若干电池分入至少一个剩余电池组；所述预设分组规则包括：每个所述剩余电池组的波动幅值均小于所述第一预设值；
[0023]记录所述若干第一分组方案的所述至少一个剩余电池组的数量；
[0024]将所述至少一个剩余电池组的数量最少的所述第一分组方案作为第二分组方案，根据所述第二分组方案将所述若干电池分入不同电池组。
[0025]本实施方式提供了一种电池进行分组的方法，使每个电池组内的电池的波动幅值不超过第一预设值且电池组数量尽可能的少。
[0026]在一些储能电站参数辨识加速的方法的实施方式，在所述的根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组之后，还包括：
[0027]利用第二电池损失函数，分别计算所述基准电池和每个所述代表电池之间的第二电池差异值；
[0028]当所述第二电池差异值大于预设电池差异值阈值，将所述代表电池作为第一代表电池；
[0029]当所述第二电池差异值小于所述预设电池差异值阈值，将所述代表电池作为第二代表电池。
[0030]本实施方式对代表电池进行分类，分类标准是根据基准电池和代表电池的实际工况值差异。
[0031]在一些储能电站参数辨识加速的方法的实施方式，所述的将若干所述代表电池的
控制工况序列代入所述电化学求解器，以所述基准电池的最终电化学参数作为所述代表电池的电化学参数的初始值，循环迭代得到所述代表电池的最终电化学参数，包括：
[0032]将所述第一代表电池的控制工况序列和所述第二代表电池的控制工况序列，分别代入所述电化学求解器；
[0033]对所述第一代表电池的电化学参数进行循环迭代，当所述工况差异值小于第二预设值且循环迭代的次数大于预设次数值时，得到所述第一代表电池的最终电化学参数；
[0034]对所述第二代表电池的电化学参数进行循环迭代，当所述工况差异值小于第二预设值时，得到所述第二代表电池的最终电化学参数。
[0035]本实施方式中代表电池差异值和基准电池差异值的大小差距较大的第一代表电池输出最终电化学参数需要满足两个条件：工况差异值小于第二预设值且循环迭代的次数大于预设次数组；代表电池差异值和基准电池差异值的大小差距较小的第二代表电池输出最终电化学参数仅需满足一个条件：工况差异值小于第二预设值。
[0036]第二方面，本专利技术提供了一种储能电站参数辨识加速的装置，包括：
[0037]采集单元，用于采集储能电站中若干电池的控制工况序列和实际工况序列，并向计算单元发送所述实际工况序列，向电化学求解单元发送所述控制工况序列；
[0038]所述计算单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于，包括：采集储能电站中若干电池的控制工况序列和实际工况序列；选取所述若干电池中的任一电池，根据所述若干电池的所述实际工况序列，计算所述任一电池和若干电池中的其余电池之间的第一电池差异值；根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组；从所述若干电池中选出每个所述电池组的代表电池，并从若干所述代表电池中选出基准电池；将所述基准电池的所述控制工况序列代入电化学求解器，求得基准电池的模拟工况序列，根据人工智能算法或启发式算法，对所述基准电池的电化学参数循环迭代，并通过分析所述基准电池的模拟工况序列和所述基准电池的实际工况序列之间的工况差异值，得到所述基准电池的最终电化学参数；将前述步骤中的所述基准电池替换为所述代表电池，将若干所述代表电池的控制工况序列代入所述电化学求解器，以所述基准电池的最终电化学参数作为所述代表电池的电化学参数的初始值，循环迭代得到所述代表电池的最终电化学参数。2.根据权利要求1所述的一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于：所述第一电池差异值是由第一电池损失函数计算得到，其中MSE1是所述第一电池差异值，n为采样时间点数量，i是正整数，u
1,i
是所述任一电池的所述实际工况序列在第i个采样时间点的数值，u
2,i
是所述其余电池中一个电池的所述实际电池工况序列在第i个采样时间点的数值；所述实际工况序列为电压时间序列或温度时间序列或功率时间序列。3.根据权利要求1所述的一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于：所述代表电池是同一所述电池组内的所述第一电池差异值的中位数所对应的电池；所述基准电池是电池数量最多的所述电池组中的所述代表电池。4.根据权利要求1所述的一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于，所述的根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组，包括：将所述第一电池差异值不超过第一预设值的电池分入第一电池组；根据预设分组规则生成若干第一分组方案，所述若干第一分组方案将剩余的所述若干电池分入至少一个剩余电池组；所述预设分组规则包括：每个所述剩余电池组的波动幅值均小于所述第一预设值；记录所述若干第一分组方案的所述至少一个剩余电池组的数量；将所述至少一个剩余电池组的数量最少的所述第一分组方案作为第二分组方案，根据所述第二分组方案将所述若干电池分入不同电池组。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于，在所述的根据所述第一电池差异值，将所述若干电池划分入不同电池组之后，还包括：利用第二电池损失函数，分别计算所述基准电池和每个所述代表电池之间的第二电池差异值；当所述第二电池差异值大于预设电池差异值阈值，将所述代表电池作为第一代表电池；
当所述第二电池差异值小于所述预设电池差异值阈值，将所述代表电池作为第二代表电池。6.根据权利要求5所述的一种储能电站参数辨识加速的方法，其特征在于，所述的将若干所述代表电池的控制工况序列代入所述电化学求解器，以所述基准电池的最终电化学参数作为所述代表电池的电化学参数的初始值，循环迭代得到所述代表电池的最终电化学参数，包括：将所述第一代表电池的控制工况序列和所述第二代表电池的控制工况序列，分别代入所述电化学求解器；对所述第一代表电池的电化学参数进行循环迭代，当所述工况差异值小于第二预设值且循环迭代的次数大于预设次数值时，得到所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琼，顾单飞，李倩，韦良长，江铭臣，陈思元，严晓，赵恩海，
申请(专利权)人：上海玫克生储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：