(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211082607.X (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 街道八一路2 99号 (72)发明人 阮丹灵　姚良忠　刘运鑫　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 彭艳君 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种面向分布式储能装置运行状态的综合 评价系统及方法 (57)摘要 本发明涉及储能装置运行状态评估技术， 具 体涉及一种面向分布式储能装置运行状态的综 合评价系统及方法， 该方法包括基于分布式储能 装置的实时运行状态数据， 研究分布式储能装置 运行评估指标； 基于分布式储能装置运行评估指 标， 研究其计算方法， 建立储能电站多层次评价 指标体系； 综合考虑分布式储能装置的运行状 态， 结合理论分析， 研究多维度的运行状态智能 评估方法。 本发 明通过综合评价分布式储能装置 的运行性能， 对其进行 实时、 科学、 智能的健康状 态评估， 在此基础上制定储能装置的检修策略和 配置方案， 保证储能设备的可靠性与稳定性， 提 高配电系统的可靠性和安全性， 降低配网用户侧 非预期停电等事故的概 率。 权利要求书6页 说明书17页 附图3页 CN 115511270 A 2022.12.23 CN 115511270 A 1.一种面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统， 其特征在于： 系统包括： 指标值 模块、 权重模块、 评价模块和相邻评价模块； 指标值模块， 用于基于储能电站的运行数据和 预先构建的储能电站运行性能多层次评价指标体系， 计算评价指标体系的各指标值； 权重 模块， 用于根据各指标值计算储能电站运行性能多层次评价指标体系的各指标的权重； 评 价模块， 用于通过层次评价指标体系中各指标对应的权重和指标值， 得到储能电站运行状 态； 相邻评价模块， 用于根据储能电站的各指标对 各评价等级的关联函数， 计算储能电站的 等级变量特 征值， 根据等级变量特 征值得到储能电站运行状态偏向相邻评价 等级的程度。 2.根据权利要求1所述面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统， 其特征在于： 权 重模块包括主观权重单元、 客观权重单元和综合权重单元； 主观权重单元， 用于采用层次分 析法确定储能电站运行性能多层次评价指标体系中各指标 的主观权重； 客观权重单元， 用 于根据各指标值采用反熵权法确定储能电站运行性能多层次评价指标体系中各指标 的客 观权重； 综合权重单元， 用于基于所述主观权重和客观权重， 采用线性加权方法分别计算各 指标的权 重。 3.根据权利要求1所述面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统， 其特征在于： 评 价单元包括物元单元、 距单元、 关联度单元和评价单元； 物元单元， 用于将待评储能电站作 为物元， 划分物元 的评价等级， 并确定各评价等级下各指标的经典域和节域； 距单元， 用于 计算各指标的值与经典域和节域的距； 关联度单元， 用于根据各指标与经典域和节域的距 以及权重， 计算待评储能电站的对各评价等级的关联度； 评价单元， 用于以最大关联度对应 的评价等级作为待评储能电站的运行状态评价结果； 其中， 关联度单元包括： 关联函数子单 元和关联度子单元； 关联函数子单元， 用于根据各指标与经典域和节域的距， 分别计算待评 储能电站的各指标对 各评价等级的关联函数； 关联度子单元， 用于针对每个指标， 分别对指 标对各评价等级的关联函数按照各指标的权重进 行加权求和， 得到待评储能电站的对各评 价等级的关联。 4.根据权利要求1 ‑3任意一项所述面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统 的方 法， 其特征在于： 包括以下步骤： 步骤1、 基于分布式储能装置的实时运行状态数据， 确定分布式储能装置运行评估指 标； 步骤2、 基于分布式储能装置运行评估指标， 建立储能电站运行性能多层次评价指标体 系， 量化指标； 步骤3、 综合 考虑分布式储能装置的运行状态， 对多维度的运行状态进行智能评估。 5.根据权利要求4所述面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统的方法， 其特征 在于： 步骤1所述分布式储能装置的实时运行状态数据包括温度、 电压、 电流、 功率、 电量运 行参数； 确定电池电压极差、 电池电压标准差系数、 电池温度极差、 运行充放电效率为储能 装置运行状态评估指标。 6.根据权利要求4所述面向分布式储能装置运行状态的综合评价系统的方法， 其特征 在于： 步骤2的实现包括以下步骤： 步骤2.1、 基于储能电站的运行数据和所构建的储能电站运行性能多层次评价指标体 系， 计算评价指标体系中的各指标值； 基于储能电站在运行过程中的相关特性， 分别从寿命特性和运行安全性两个方面建立权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115511270 A 2评价指标体系； 步骤2.1.1、 寿命特性包含SOH、 RUL、 老化速度； 各评价指标的具体含义及计算公式如 下： 步骤2.1.1.1、 电池性能状态的指标SOH： 容 量定义为： 其中， Caged为储能电池当前容 量， Crated为新电池的额定容 量； 步骤2.1.1.2、 储能电池的剩余使用寿命RUL： 采用数据驱动预测方法， 从锂离子电池充 放电周期的历史数据出发， 使用深度学习的方法对电池的运行时间序列进 行分析并产生电 池未来运行的预测； 采用长短时记 忆LSTM神经网络学习电池性能退化模型； 步骤2.1.1.3、 老化速度： 基于 电池的历史运行数据， 估计 电池每次充放电循环后的 SOH， 得到每次充放电循环的老化速度， 采用滑动平均法估计电池当前的老化速度； 步骤2.1.2、 运行安全性包 含电压极差、 电压一 致性、 核心温度、 SOC一 致性； 步骤2.1.2.1、 电压极差： 通过电压极差分析某时刻电池组串是否出现劣化以及劣化的 程度， 进而通过组串中单体电池的电压变化判断劣化电池的编号： 式中， 表示电压极差； 分别表示t时刻的最大电池电压和最小电池电压； 步骤2.1.2.2、 电压一致性： 电压标准差系数从相对角度表征各个时刻电池电压的离散 程度， 反映电池组串的电压一 致性程度： 式中， 表示t时刻的电压标准差； 表示t时刻电池i的电压； 表示t时刻的电压平均 值； N表示组串电池总个数； 电压标准差符合正态概率分布， 通过计算电压超出 的电池个数， 确定运 行期间电池组串的性能劣化 程度； 电池电压方差计算如下式： 式中， σ2表示电压方差； 步骤2.1.2.3、 核心温度： 采用核心温度极差来表征， 指电池组串中最大电池核心温度 和最小电池核心温度之差： ΔTin,max＝Tin,max‑Tin,min      (5) 其中， Tin,max， Tin,min分别为电池组串中最大电池核心温度和最小电池核心温度； 步骤2.1.2.4、 SOC一致性： 采用SOC极差来表征， 指在储能装置 的充放电过程中单体电 池最大SOC与单体电池最小SOC之差： ΔSOCmax＝SOCmax‑SOCmin     (6) 其中， SOCmax、 SOCmin为电池组串中单体电池最大SOC和最小SOC；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115511270 A 3