一种储能电池模型构建和储能电池状态判定方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及储能电池技术领域，公开了一种储能电池模型构建和储能电池状态判定方法、装置，本发明专利技术首先构建每个储能电池的运行多参数健康数据集，再利用每个多参数健康数据集训练预设SVDD模型，并通过求解每个预设SVDD模型进一步得到目标超球体的目标超球体中心、第一目标超球体半径和第二标超球体半径，最后利用目标超球体中心、第一目标超球体半径和第二标超球体半径建立包含目标超球体的储能电池模型。因此，通过实施本发明专利技术，能够基于储能电池的运行多参数健康数据集自适应更新储能电池模型和储能电池模型中目标超球体的超球体半径，提高储能电池状态判定的精准度。高储能电池状态判定的精准度。高储能电池状态判定的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池模型构建和储能电池状态判定方法、装置


[0001]本专利技术涉及储能电池
，具体涉及一种储能电池模型构建和储能电池状态判定方法、装置。

技术介绍

[0002]在储能电站系统内，成百上千个储能电池单体组成一个极为复杂的系统，其具有高度非线性、温度敏感特性、明显的老化特性以及不一致性等，这也导致储能电池可能会因为自身化学反应放热积聚或外界热源影响下发生热失控，严重影响储能电站的安全性能。
[0003]现有技术中通常使用统计模型和深度学习模型进行储能电池的状态判定，但是，统计模型和深度学习模型通常受到储能电池的复杂运行状态和运行数据集质量的影响，不能精准地判定储能电池的状态。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种储能电池模型构建和储能电池状态判定方法、装置，以解决现有统计模型和深度学习模型通常受到储能电池的复杂运行状态和运行数据集质量的影响，不能精准地判定储能电池的状态。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种储能电池模型构建方法，用于储能电站系统，储能电站系统包括至少一个储能电池；该储能电池模型构建方法包括：获取储能电站系统中每个储能电池的健康数据集；基于每个储能电池的健康数据集分别对预设SVDD模型进行训练，得到每个储能电池对应的目标SVDD模型；基于每个储能电池的健康数据集对每个目标SVDD模型求解，得到每个目标SVDD模型对应的超球体中心和超球体半径；基于每个超球体中心确定目标超球体中心，基于每个超球体半径确定第一目标超球体半径和第二标超球体半径，第一目标超球体半径小于第二标超球体半径；基于目标超球体中心、第一目标超球体半径和第二标超球体半径建立包含目标超球体的储能电池模型。
[0006]本专利技术提供的储能电池模型构建方法，首先构建每个储能电池的运行多参数健康数据集，再利用每个多参数健康数据集训练预设SVDD模型，并通过求解每个预设SVDD模型进一步得到目标超球体的目标超球体中心、第一目标超球体半径和第二标超球体半径，最后利用目标超球体中心、第一目标超球体半径和第二标超球体半径和每个储能电池的运行多参数健康数据集建立储能电池模型。因此，通过实施本专利技术，能够基于储能电池的运行多参数健康数据集自适应更新储能电池模型和储能电池模型中目标超球体的超球体半径，提高储能电池状态判定的精准度。
[0007]在一种可选的实施方式中，获取储能电站系统中每个储能电池的健康数据集，包括：获取储能电站系统中每个储能电池的历史参数监测数据集和历史故障数据集；基于每个储能电池的历史参数监测数据集和历史故障数据集，经过预设处理方法，得到每个
储能电池的健康数据集。
[0008]本专利技术通过对获取的每个储能电池的历史参数监测数据集进行处理，可以得到满足训练预设SVDD模型的健康数据集。
[0009]在一种可选的实施方式中，基于每个储能电池的历史参数监测数据集和历史故障数据集，经过预设处理方法，得到每个储能电池的健康数据集，包括：对每个储能电池的历史参数监测数据集进行预处理，得到每个储能电池的第一监测数据集；利用历史故障数据集对第一监测数据集进行处理，得到每个储能电池的第二监测数据集；基于每个储能电池的第二监测数据集，经过局部异常因子离群点检测算法处理，得到每个储能电池的第三监测数据集；对每个储能电池的第三监测数据集进行归一化处理，得到满足预设归一化条件的每个储能电池的健康数据集。
[0010]本专利技术通过对历史参数监测数据集进行预处理，可以去除存在缺失的数据以及超出参数给定范围的数据；通过历史故障数据集，可以剔除故障时刻对应的数据；通过局部异常因子离群点检测算法，可以删除严重偏离健康数据集群的离群数据；通过归一化处理，可以消除量纲影响。
[0011]第二方面，本专利技术提供了一种储能电池状态判定方法，该储能电池状态判定方法包括：获取待判定储能电池的目标样本数据；基于目标样本数据，经过储能电池模型和预设判定准则，确定待判定储能电池的状态，储能电池模型根据上述第一方面或其对应的任一实施方式的储能电池模型构建方法构建得到。
[0012]本专利技术提供的储能电池状态判定方法，利用训练好的储能电池模型并结合预设判定准则，可以更精准地判定储能电池的状态。
[0013]在一种可选的实施方式中，基于目标样本数据，经过储能电池模型和预设判定准则，确定待判定储能电池的状态，包括：计算目标样本数据与储能电池模型中目标超球体的目标球心距；基于目标球心距，经过预设判定准则，确定待判定储能电池的状态。
[0014]本专利技术利用目标样本数据与储能电池模型中目标超球体的目标球心距，并结合预设判定准则，可以更精准的判定储能电池的状态。
[0015]在一种可选的实施方式中，基于目标球心距，经过预设判定准则，确定待判定储能电池的状态之前，方法还包括：获取储能电池模型中目标超球体对应的第一目标超球体半径和第二标超球体半径，第一目标超球体半径小于第二标超球体半径；基于第一目标超球体半径和第二标超球体半径，将目标超球体中的空间区域划分为第一目标区域、第二目标区域和第三目标区域，第一目标区域为空间区域中小于第一目标超球体半径的区域，第二目标区域为空间区域中大于第一目标超球体半径且小于第二标超球体半径的区域，第三目标区域为空间区域中大于第二标超球体半径的区域。
[0016]本专利技术通过第一目标超球体半径和第二标超球体半径划分目标超球体中的空间区域，为后续利用目标球心距确定待判定储能电池的状态提供了依据。
[0017]在一种可选的实施方式中，基于目标球心距，经过预设判定准则，确定待判定储能电池的状态，包括：
将目标球心距分别与第一目标超球体半径和第二标超球体半径进行比对；当目标球心距小于或等于第一目标超球体半径时，确定待判定储能电池为正常状态；当目标球心距大于第二标超球体半径时，确定待判定储能电池为故障状态；当目标球心距大于第一目标超球体半径且小于第二标超球体半径时，利用数据异常判别策略确定待判定储能电池的状态。
[0018]本专利技术根据目标球心距与第一目标超球体半径和第二标超球体半径的比对结果确定待判定储能电池的状态，能够在极少虚警和漏检的情况下实现储能电池的准确高效的状态判定。
[0019]在一种可选的实施方式中，当目标球心距大于第一目标超球体半径且小于第二标超球体半径时，利用数据异常判别策略确定待判定储能电池的状态，包括：当目标球心距大于第一目标超球体半径且小于第二标超球体半径时，将目标样本数据输入预设移动窗口；基于预设移动窗口确定目标样本数据的移动状态；基于目标样本数据的移动状态，确定待判定储能电池的状态。
[0020]本专利技术引入移动窗口确定待判定储能电池的状态，提高了储能电池状态判定精度。
[0021]在一种可选的实施方式中，基于目标样本数据的移动状态，确定待判定储能电池的状态，包括：当确定目标样本数据从第一目标区域移动到第二目标区域时，确定待判定储能电池为故障预警状态；当确定目标样本数据从第二目标区域移动到第三目标区域时，确定待判定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池模型构建方法，用于储能电站系统，所述储能电站系统包括至少一个储能电池；其特征在于，所述方法包括：获取所述储能电站系统中每个所述储能电池的健康数据集；基于每个所述储能电池的所述健康数据集分别对预设SVDD模型进行训练，得到每个所述储能电池对应的目标SVDD模型；基于每个所述储能电池的所述健康数据集对每个所述目标SVDD模型求解，得到每个所述目标SVDD模型对应的超球体中心和超球体半径；基于每个所述超球体中心确定目标超球体中心，基于每个所述超球体半径确定第一目标超球体半径和第二标超球体半径，所述第一目标超球体半径小于所述第二标超球体半径；基于所述目标超球体中心、所述第一目标超球体半径和所述第二标超球体半径建立包含目标超球体的储能电池模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述储能电站系统中每个所述储能电池的健康数据集，包括：获取所述储能电站系统中每个所述储能电池的历史参数监测数据集和历史故障数据集；基于每个所述储能电池的所述历史参数监测数据集和所述历史故障数据集，经过预设处理方法，得到每个所述储能电池的所述健康数据集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于每个所述储能电池的所述历史参数监测数据集和所述历史故障数据集，经过预设处理方法，得到每个所述储能电池的所述健康数据集，包括：对每个所述储能电池的所述历史参数监测数据集进行预处理，得到每个所述储能电池的第一监测数据集；利用所述历史故障数据集对所述第一监测数据集进行处理，得到每个所述储能电池的第二监测数据集；基于每个所述储能电池的所述第二监测数据集，经过局部异常因子离群点检测算法处理，得到每个所述储能电池的第三监测数据集；对每个所述储能电池的所述第三监测数据集进行归一化处理，得到满足预设归一化条件的每个所述储能电池的所述健康数据集。4.一种储能电池状态判定方法，其特征在于，所述方法包括：获取待判定储能电池的目标样本数据；基于所述目标样本数据，经过储能电池模型和预设判定准则，确定所述待判定储能电池的状态，所述储能电池模型根据如权利要求1至3任一项所述的储能电池模型构建方法构建得到。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述目标样本数据，经过储能电池模型和预设判定准则，确定所述待判定储能电池的状态，包括：计算所述目标样本数据与所述储能电池模型中目标超球体的目标球心距；基于所述目标球心距，经过所述预设判定准则，确定所述待判定储能电池的状态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述目标球心距，经过所述预设判定
准则，确定所述待判定储能电池的状态之前，所述方法还包括：获取所述储能电池模型中所述目标超球体对应的第一目标超球体半径和第二标超球体半径，所述第一目标超球体半径小于所述第二标超球体半径；基于所述第一目标超球体半径和所述第二标超球体半径，将所述目标超球体中的空间区域划分为第一目标区域、第二目标区域和第三目标区域，所述第一目标区域为所述空间区域中小于所述第一目标超球体半径的区域，所述第二目标区域为所述空间区域中大于所述第一目标超球体半径且小于所述第二标超球体半径的区域，所述第三目标区域为所述空间区域中大于所述第二标超球体半径的区域。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述目标球心距，经过预设判定准则，确定所述待判定储能电池的状态，包括：将所述目标球心距分别与所述第一目标超球体半径和所述第二标超球体半径进行比对；当所述目标球心距小于或等于所述第一目标超球体半径时，确定所述待判定储能电池为正常状态；当所述目标球心距大于所述第二标超...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永奇，常勇，何振锋，赵慧春，周桐，张玉丽，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：