一种基于数字孪生的储能管理方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的储能管理方法、系统及介质，通过对储能电池的实时监测，并基于监测数据与对应电池运行状态进行数据关联分析，进一步构建基于数字孪生的储能模型，实时获取待分析监测数据并导入储能模型进行电池储能评估，基于评估数据生成储能电池优化调控方案与运维计划，将所述储能电池优化调控方案与运维计划发送至预设终端设备进行显示。通过本发明专利技术能够对储能电池进行信息化管理与分析，进一步提高储能电池的管理效率与安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的储能管理方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及储能管理领域，更具体的，涉及一种基于数字孪生的储能管理方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]现如今生活发展处处离不开电力，而电力的储能在电网运转中起到关键性作用，如在家庭用电、外出用电、都需要大容量、高续航的储能电池。对于储能电池，温度过高或过低都会影响储能锂离子电池的性能，严重的甚至可能缩短电池的使用寿命。
[0003]受制于传统技术，现有的储能电池难以高效、安全、稳定地运行，在对储能电池的分析中也难以做到精细化的电池方案分析与调控，从而导致储能电池运行效率低下，不利于实现绿色电能的发展。因此，现亟需一种高效安全的储能管理方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的缺陷，提出了一种基于数字孪生的储能管理方法、系统及介质。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种基于数字孪生的储能管理方法，包括：获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据；基于所述历史运行环境与历史充放电数据进行环境与储能电池的数据关联分析，并得到关联数据，根据关联数据构建基于数字孪生的储能模型；实时监测并获取目标储能电池中多个电池组的充放电监测数据与电池环境监测数据；将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型进行储能模拟，并基于当前电能需求数据进行电池持续运行模拟分析，得到储能电池模拟运行数据；根据储能电池模拟运行数据进行储能效益计算，并基于计算结果对储能电池进行环境与充放电优化分析、得到储能电池优化调控方案。/>[0006]本方案中，所述获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据，具体为：统计在预设历史时间内，目标储能电池的外部环境数据与内部环境数据，并将所述外部环境数据与内部环境数据进行数据整合得到历史运行环境；统计在预设历史时间内，储能电池的充电与放电的功率、电压，电流信息，得到历史充放电数据。
[0007]本方案中，所述基于所述历史运行环境与历史充放电数据进行环境与储能电池的数据关联分析，并得到关联数据，根据关联数据构建基于数字孪生的储能模型，具体为：基于时间维度，对历史运行环境进行外部环境数据的变化分析，得到外部环境变化信息；基于时间维度，对历史运行环境进行内部环境数据的变化分析，得到储能电池内部环境变化信息；
对历史充放电数进行基于充电与放电的功率波动分析与储能效率分析，得到储能电池充放电功率波动信息与储能电池充放电效率波动信；将外部环境变化信息、内部环境变化信息、储能电池充放电功率波动信息与储能电池充放电效率波动信进行多个时间节点的环境与储能关联影响分析，并将对应影响因子、影响关系进行记录，得到关联数据；根据目标储能电池的数据组织信息，构建基于数字孪生的基础模型框架；将关联数据、历史运行环境、历史充放电数据导入基础模型框架并形成储能模型。
[0008]本方案中，所述实时监测并获取目标储能电池中多个电池组的充放电监测数据与电池环境监测数据，具体为：对目标储能电池进行分组监测，实时获取多个电池组中充放电的电流、电压、功率数据；将所述多个电池组中充放电的电流、电压、功率数据进行数据融合并形成充放电监测数据；实时监测目标储能电池所在地点的环境数据，并得到外部监测环境数据；实时监测目标储能电池中多个电池组内部的环境数据，并得到内部监测环境数据；将外部监测环境数据与内部监测环境数据进行数据整合得到电池环境监测数据。
[0009]本方案中，所述将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型进行储能模拟，并基于当前电能需求数据进行电池持续运行模拟分析，得到储能电池模拟运行数据，具体为：基于当前电能需求数据进行储能电池充电与放电需求分析，得到充电计划信息、放电计划信息；将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型，通过储能模型，对目标储能电池进行可视化监测；将充电计划信息、放电计划信息导入储能模型，并基于目标储能电池中的多个电池组，进行分组储能运行模拟，得到多个的电池组模拟运行数据；根据每个电池组模拟运行数据进行充放电功率分析与充放电效率计算，得到每个电池组的充放电功率特性与充放电效率；将所有电池组的模拟运行数据、充放电功率特性、充放电效率进行数据整合得到储能电池模拟运行数据。
[0010]本方案中，所述根据储能电池模拟运行数据进行储能效益计算，并基于计算结果对储能电池进行环境与充放电优化分析、得到储能电池优化调控方案，具体为：根据储能电池模拟运行数据，对每个电池组的充放电功率特性、充放电效率进行充电效益计算，得到每个电池组的运行效益指数；判断每个电池组的运行效益指数，将运行效益指数低于预设指数的电池组标记为低效电池组；基于低效电池组的模拟运行数据、充放电功率特性、充放电效率进行环境调控分析与基于电流、电压、功率的实时调控分析，得到每个低效电池组的内部环境调控方案与储能电池调控方案；
将所有低效电池组的内部环境调控方案进行方案融合分析，并得到多个优选内部环境调控方案；将多个优选内部环境调控方案与所述储能电池调控方案进行方案组合，形成多个组合调控方案；将多个组合调控方案导入储能模型并基于每个电池组进行储能电池的模拟运行，通过模拟运行过程，计算出多个组合调控方案的平均运行效益指数；对比多个运行效益指数，将最高的平均运行效益指数对应的组合调控方案作为储能电池优化调控方案。
[0011]本方案中，所述根据储能电池模拟运行数据进行储能效益计算，并基于计算结果对储能电池进行环境与充放电优化分析、得到储能电池优化调控方案，还包括：根据储能电池优化调控方案进行目标储能电池的实时调控，并实时获取储能电池内部环境数据与储能电池监测数据；将储能电池内部环境数据与储能电池监测数据实时导入储能模型，对储能电池进行可视化监测；将当前电能需求数据导入储能模型，以电能需求作为第一目标，对储能电池中的各个电池组进行压力分析，并得到电池组压力情况；基于电池组压力情况生成基于多个电池组的电池运维计划。
[0012]本专利技术第二方面还提供了一种基于数字孪生的储能管理系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括基于数字孪生的储能管理程序，所述基于数字孪生的储能管理程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据；基于所述历史运行环境与历史充放电数据进行环境与储能电池的数据关联分析，并得到关联数据，根据关联数据构建基于数字孪生的储能模型；实时监测并获取目标储能电池中多个电池组的充放电监测数据与电池环境监测数据；将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型进行储能模拟，并基于当前电能需求数据进行电池持续运行模拟分析，得到储能电池模拟运行数据；根据储能电池模拟运行数据进行储能效益计算，并基于计算结果对储能电池进行环境与充放电优化分析、得到储能电池优化调控方案。
[0013]本方案中，所述获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据，具体为：统计在预设历史时间内，目标储能电池的外部环境数据与内部环境数据，并将所述外部环境数据与内部环境数据进行数据整合得到历史运行环境；统计在预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的储能管理方法，其特征在于，包括：获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据；基于所述历史运行环境与历史充放电数据进行环境与储能电池的数据关联分析，并得到关联数据，根据关联数据构建基于数字孪生的储能模型；实时监测并获取目标储能电池中多个电池组的充放电监测数据与电池环境监测数据；将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型进行储能模拟，并基于当前电能需求数据进行电池持续运行模拟分析，得到储能电池模拟运行数据；根据储能电池模拟运行数据进行储能效益计算，并基于计算结果对储能电池进行环境与充放电优化分析、得到储能电池优化调控方案。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的储能管理方法，其特征在于，所述获取目标储能电池的历史运行环境与历史充放电数据，具体为：统计在预设历史时间内，目标储能电池的外部环境数据与内部环境数据，并将所述外部环境数据与内部环境数据进行数据整合得到历史运行环境；统计在预设历史时间内，储能电池的充电与放电的功率、电压，电流信息，得到历史充放电数据。3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的储能管理方法，其特征在于，所述基于所述历史运行环境与历史充放电数据进行环境与储能电池的数据关联分析，并得到关联数据，根据关联数据构建基于数字孪生的储能模型，具体为：基于时间维度，对历史运行环境进行外部环境数据的变化分析，得到外部环境变化信息；基于时间维度，对历史运行环境进行内部环境数据的变化分析，得到储能电池内部环境变化信息；对历史充放电数进行基于充电与放电的功率波动分析与储能效率分析，得到储能电池充放电功率波动信息与储能电池充放电效率波动信；将外部环境变化信息、内部环境变化信息、储能电池充放电功率波动信息与储能电池充放电效率波动信进行多个时间节点的环境与储能关联影响分析，并将对应影响因子、影响关系进行记录，得到关联数据；根据目标储能电池的数据组织信息，构建基于数字孪生的基础模型框架；将关联数据、历史运行环境、历史充放电数据导入基础模型框架并形成储能模型。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的储能管理方法，其特征在于，所述实时监测并获取目标储能电池中多个电池组的充放电监测数据与电池环境监测数据，具体为：对目标储能电池进行分组监测，实时获取多个电池组中充放电的电流、电压、功率数据；将所述多个电池组中充放电的电流、电压、功率数据进行数据融合并形成充放电监测数据；实时监测目标储能电池所在地点的环境数据，并得到外部监测环境数据；实时监测目标储能电池中多个电池组内部的环境数据，并得到内部监测环境数据；将外部监测环境数据与内部监测环境数据进行数据整合得到电池环境监测数据。5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的储能管理方法，其特征在于，所述将所述
充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型进行储能模拟，并基于当前电能需求数据进行电池持续运行模拟分析，得到储能电池模拟运行数据，具体为：基于当前电能需求数据进行储能电池充电与放电需求分析，得到充电计划信息、放电计划信息；将所述充放电监测数据与电池环境监测数据导入储能模型，通过储能模型，对目标储能电池进行可视化监测；将充电计划信息、放电计划信息导入储能模型，并基于目标储能电池中的多个电池组，进行分组储能运行模拟，得到多个的电池组模拟运行数据；根据每个电池组模拟运行数据进行充放电功率分析与充放电效率计算，得到每个电池组的充放电功率特性与充放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，陈加杰，黄进，刘阳，易新雄，
申请(专利权)人：深圳康普盾科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：