本發(fā)明涉及大規(guī)模儲(chǔ)能
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種大規(guī)模電池儲(chǔ)能電站海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程(一期)中的電池儲(chǔ)能電站投運(yùn)，其處理能力為20MW，包含了14MW/63MWh鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、2MW/8MWh液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、2MW/1MWh鈦酸鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、2MW/12MWh鉛酸電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。大容量電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中包含大量的電池單體、電池組串，有大量的數(shù)據(jù)信息。儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)采集并存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)類型多、數(shù)量大，逐漸形成了海量數(shù)據(jù)。通過大規(guī)模儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，能夠從時(shí)間、空間等多維度反映儲(chǔ)能電站運(yùn)行的情況。如何快速直觀的掌握這些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的分布規(guī)律，進(jìn)而了解電站的運(yùn)行情況，是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。2016年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)《100MWh級(jí)新型鋰電池規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用》及其課題5《基于新型鋰離子電池的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)集成及應(yīng)用示范》等正式啟動(dòng)，相關(guān)重點(diǎn)技術(shù)研究正在有序開展。研發(fā)基于電池運(yùn)行海量數(shù)據(jù)的電池及模塊特性評(píng)估平臺(tái)，針對(duì)新型鋰電池單體以及電池模塊性能、100MWh新型鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用效果等開展技術(shù)水平驗(yàn)證，掌握相關(guān)驗(yàn)證技術(shù)是重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。目前基于海量電池?cái)?shù)據(jù)的電池及其模塊和整個(gè)系統(tǒng)性能分析與評(píng)估方面研究尚屬起步階段，亟需開展大量研究以及海量數(shù)據(jù)分析模型開發(fā)，驗(yàn)證算法和模型的應(yīng)用效果。目前基于海量數(shù)據(jù)對(duì)儲(chǔ)能電站運(yùn)行情況的分析方面的研究很少，在關(guān)于統(tǒng)計(jì)結(jié)果的高效便捷展示與查找方面的研究方法與公開專利則幾乎處于空白狀態(tài)。關(guān)于如何快速直觀的掌握這些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的分布規(guī)律，進(jìn)而了解大規(guī)模電池儲(chǔ)能電站的運(yùn)行情況方面，還缺乏有針對(duì)性的有效途徑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法和系統(tǒng)，本發(fā)明提出一種同時(shí)在時(shí)間和空間兩個(gè)維度直觀展示數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的查找表顯示方法，能夠有效輔助進(jìn)行儲(chǔ)能電站運(yùn)行監(jiān)控工作。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法，所述方法包括如下步驟：步驟(1)根據(jù)分析對(duì)象、監(jiān)測(cè)范圍和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)選擇待處理的數(shù)據(jù)；步驟(2)依據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)類型計(jì)算數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，并檢索結(jié)果數(shù)據(jù)；步驟(3)根據(jù)設(shè)定的展示類型對(duì)每個(gè)檢索結(jié)果匹配相應(yīng)的展示狀態(tài)；步驟(4)構(gòu)建用于統(tǒng)計(jì)結(jié)果查詢的時(shí)空二維表，并在時(shí)空二維表中展示結(jié)果數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述分析對(duì)象包括電池組串，電池模塊和電池單體，所述監(jiān)測(cè)范圍包括空間范圍和時(shí)間范圍兩個(gè)維度，空間范圍對(duì)應(yīng)于在一定空間結(jié)構(gòu)上部署的電池，包括電池種類和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)于設(shè)定的分析時(shí)間區(qū)間，所述統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括電池性能指標(biāo)，單體電壓最大值，單體電壓最小值。優(yōu)選的，所述步驟(2)包括如下步驟：步驟2-1、以時(shí)間長(zhǎng)度T為周期，計(jì)算選定時(shí)間范圍內(nèi)每個(gè)周期所對(duì)應(yīng)的電壓極差、電壓標(biāo)準(zhǔn)差、溫度極差、溫度標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)指標(biāo)；步驟2-2、將四種指標(biāo)分別劃分出N種等級(jí)，根據(jù)最大隸屬度原則判斷各指標(biāo)在不同等級(jí)的權(quán)重，以等級(jí)權(quán)重最大的等級(jí)作為綜合等級(jí)。優(yōu)選的，所述步驟2-1中，所述電壓極差和所述溫度極差的計(jì)算公式如下：ΔVmax＝Vmax-VminΔTmax＝Tmax-Tmin所述電壓標(biāo)準(zhǔn)差和所述溫度標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式如下：其中，ΔVmax為電壓極差；ΔTmax為溫度極差；δT為溫度標(biāo)準(zhǔn)差；δV為電壓標(biāo)準(zhǔn)差；Vmax為一組電池中的單體電池電壓最大值；Tmax為一組電池中的單體電池溫度最大值，Tmin為一組電池中的單體電池溫度最小值，Vmin為一組電池中的單體電池電壓最小值；N為一組電池中電池單體的總個(gè)數(shù)；Vi為一組電池中第i個(gè)電池單體電壓；Vm為一組電池中所有電池單體電壓平均值；Ti為一組電池中第i個(gè)電池單體溫度；Tm為一組電池中所有電池單體溫度平均值。優(yōu)選的，所述步驟2-2包括如下步驟：步驟2-2-1、確定每個(gè)采樣時(shí)刻的電壓極差、電壓標(biāo)準(zhǔn)差、溫度極差、溫度標(biāo)準(zhǔn)差的四種評(píng)價(jià)參數(shù)；步驟2-2-2、對(duì)每種評(píng)價(jià)參數(shù)結(jié)果劃分出多個(gè)區(qū)間，計(jì)算在每個(gè)區(qū)間內(nèi)結(jié)果出現(xiàn)的概率；用M表示分布區(qū)間的數(shù)量，以時(shí)間長(zhǎng)度T表示整個(gè)統(tǒng)計(jì)的周期，使用下面的公式計(jì)算分析結(jié)果落在每個(gè)區(qū)間的比例：式中，pj是電壓極差落在第j個(gè)區(qū)間的比例，j∈M，dt是時(shí)刻t時(shí)的電壓極差t∈T，sj是設(shè)定的第j個(gè)區(qū)間的電壓極差范圍,ct表示時(shí)刻t的極差值在第j個(gè)區(qū)間的統(tǒng)計(jì)權(quán)重，ct＝0表示不計(jì)入統(tǒng)計(jì)，ct＝1表示要計(jì)入統(tǒng)計(jì)，若dt∈sj則ct＝1，否則ct＝0；對(duì)于四種評(píng)價(jià)參數(shù)，根據(jù)最大隸屬度原則確定該周期T的電池性能指標(biāo)等級(jí)。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述結(jié)果數(shù)據(jù)包括包含電池組串/模塊/單體的標(biāo)號(hào)，以及隨時(shí)間分布的統(tǒng)計(jì)序列。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，根據(jù)設(shè)定的展示類型,采用線性映射法把檢索結(jié)果與展示狀態(tài)進(jìn)行匹配，包括如下步驟：步驟3-1、對(duì)所述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果去重，形組成中間結(jié)果；步驟3-2、對(duì)所述中間結(jié)果排序得到待映射的序列，設(shè)n是該序列的長(zhǎng)度，i是該序列中數(shù)據(jù)的下標(biāo)，有m個(gè)顯示狀態(tài)；level(i)是第i個(gè)數(shù)據(jù)的顯示等級(jí)，根據(jù)映射公式：floor()表示對(duì)計(jì)算結(jié)果向下取整。優(yōu)選的，所述步驟(4)中，基于所述步驟(1)到(3)生成的時(shí)空二維表，在空間上形成包括電池組串/模塊/單體的多個(gè)層次，并且層次與層次之間根據(jù)電池間的拓?fù)潢P(guān)系遞進(jìn)瀏覽，在每個(gè)層次上，是以步驟(1)的空間范圍為空間軸，以步驟(1)的時(shí)間范圍為時(shí)間軸，以空間和時(shí)間為下標(biāo)所對(duì)應(yīng)的步驟(3)映射后的顯示狀態(tài)為內(nèi)容的時(shí)空二維表。優(yōu)選的，一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)、分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)、展示狀態(tài)匹配子系統(tǒng)和結(jié)果展示子系統(tǒng)；所述電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)，采用分布式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)海量電池監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)，根據(jù)分析對(duì)象、監(jiān)測(cè)范圍和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)從所述電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)相應(yīng)的分析算法計(jì)算分析結(jié)果；所述分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)計(jì)算生成的分析結(jié)果；所述數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)，用于從所述分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)獲取需要展示的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析記錄；所述展示狀態(tài)匹配子系統(tǒng)，根據(jù)展示條件把獲得的分析記錄與展示樣式進(jìn)行匹配，所述展示樣式包括配色和圖標(biāo)集；所述結(jié)果展示子系統(tǒng)，按照匹配后的展示形式對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化，提供基于時(shí)間和空間兩個(gè)維度的展示表格。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明從電池拓?fù)?、監(jiān)測(cè)時(shí)間、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)多個(gè)角度，檢索并通過二維表格的形式展示電站運(yùn)行情況，而且能夠根據(jù)設(shè)定的等級(jí)劃分對(duì)結(jié)果進(jìn)行顏色標(biāo)注。等級(jí)劃分為一個(gè)有限長(zhǎng)度的等級(jí)集合，檢索到的數(shù)據(jù)集按照等級(jí)集合的長(zhǎng)度進(jìn)行劃分，等級(jí)集合對(duì)應(yīng)一組顏色由淺入深的配色項(xiàng)，各檢索結(jié)果根據(jù)在數(shù)據(jù)集中的劃分匹配相應(yīng)的配色，并在二維表中進(jìn)行著色。通過這種色彩分布能夠直觀顯示電站運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)特征，方案簡(jiǎn)單易行，非常適合海量電池的監(jiān)測(cè)應(yīng)用。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法流程圖，圖2是本發(fā)明提供的一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造系統(tǒng)示意圖，圖3是本發(fā)明提供的一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表空間層面數(shù)據(jù)瀏覽示意圖，圖4是本發(fā)明示例中BESS電池一個(gè)儲(chǔ)能單元的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施示例提供了一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法，包括以下步驟：步驟1、根據(jù)分析對(duì)象、監(jiān)測(cè)范圍和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)等條件選擇待處理的數(shù)據(jù)；電池集合在空間維度劃定一個(gè)區(qū)域，取ATL電池第一單元第一組的模塊為分析對(duì)象，以電池等級(jí)為統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，假定時(shí)間為10天，統(tǒng)計(jì)周期T為天，查找表顯示在10天內(nèi)每天的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。步驟2、依據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)類型計(jì)算數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。以電池等級(jí)為例，對(duì)一個(gè)電池組串中的所有模塊依次進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估指標(biāo)包括4種，分別是該模塊的電壓極差、電壓標(biāo)準(zhǔn)差、溫度極差和溫度標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)每種評(píng)估指標(biāo)，劃分成優(yōu)、中和差三種等級(jí)，每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)分析結(jié)果的范圍。以電壓極差為例，極差值落在[0,V1)區(qū)間表明電壓極差項(xiàng)為優(yōu)，極差值落在[V1,V2)區(qū)間表明電壓極差項(xiàng)為中，極差值落在[V2,∞)區(qū)間表明電壓極差項(xiàng)為差。對(duì)于四種評(píng)估指標(biāo)，如果其中一項(xiàng)出現(xiàn)等級(jí)為差的情況，則該模塊的等級(jí)評(píng)定為差，否則根據(jù)最大隸屬度原則判斷優(yōu)和中的權(quán)重，哪種等級(jí)的權(quán)重大，則該模塊就認(rèn)為是該種等級(jí)。對(duì)所有電池組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析之后，根據(jù)上一步設(shè)定的條件，通過數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)從分析結(jié)果中查詢對(duì)應(yīng)的記錄，并以JSON格式返回給后續(xù)步驟。下表所示為例，表示一個(gè)電池組串在10天內(nèi)的電池等級(jí)分析結(jié)果片段。其中，BESS‐1‐1表示BESS電池的第一個(gè)組串。12345678910BESS-1-13221221131上述表格中的，數(shù)據(jù)序列3,2,2,1,2,2,1,1,3,1分別表示每天的電池等級(jí)，1表示優(yōu)等、2表示中等、3表示差等。通過數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)查詢返回的數(shù)據(jù)格式如下：步驟3，采用分位映射法把計(jì)算結(jié)果與顯示狀態(tài)匹配。首先對(duì)上述結(jié)果去重，形組成中間結(jié)果(3,2，1)，然后對(duì)中間結(jié)果排序得到待映射的序列為(1,2,3)。設(shè)n＝3是該序列的長(zhǎng)度，i是該序列中數(shù)據(jù)的下標(biāo)，假定有m＝3個(gè)顯示狀態(tài)(a，b，c)，level(i)是數(shù)據(jù)i的顯示狀態(tài)，根據(jù)映射公式：得出每個(gè)分析結(jié)果對(duì)應(yīng)的顯示狀態(tài)分別為：12345678910BESS-1-13221221131levelcbbabbaaca經(jīng)過狀態(tài)匹配轉(zhuǎn)換后形成的level數(shù)據(jù)c,b,b,a,b,b,a,a,c,a表示展示的狀態(tài)序列，這些狀態(tài)將決定在結(jié)果展示時(shí)的形式。步驟4、在時(shí)空二維表中展示結(jié)果數(shù)據(jù)。根據(jù)結(jié)果對(duì)應(yīng)的著色方案標(biāo)注相應(yīng)的背景色。在二維展示輸出中，橫向時(shí)間軸對(duì)應(yīng)為按日期遞增的時(shí)間序列，涵蓋所選時(shí)間段的每一天，縱向空間軸為每個(gè)模塊。綜上所述，一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造方法，不僅能夠在電池拓?fù)淇臻g和監(jiān)測(cè)時(shí)間兩個(gè)維度展示電站運(yùn)行情況，而且能夠支持多種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，還能夠?qū)y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，用不同顏色區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)范圍，可以非常直觀方便的快速瀏覽整個(gè)電站的運(yùn)行狀況。如圖2所示，一種海量電池?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查找表構(gòu)造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)、分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)、展示狀態(tài)匹配子系統(tǒng)和結(jié)果展示子系統(tǒng)；所述電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)，采用分布式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)海量電池監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)，根據(jù)分析對(duì)象、監(jiān)測(cè)范圍和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)從所述電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)相應(yīng)的分析算法計(jì)算分析結(jié)果；所述分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)計(jì)算生成的分析結(jié)果；所述數(shù)據(jù)檢索子系統(tǒng)，用于從所述分析結(jié)果存儲(chǔ)子系統(tǒng)獲取需要展示的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析記錄；所述展示狀態(tài)匹配子系統(tǒng)，根據(jù)展示條件把獲得的分析記錄與展示樣式進(jìn)行匹配，所述展示樣式包括配色和圖標(biāo)集；所述結(jié)果展示子系統(tǒng)，按照匹配后的展示形式對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化，提供基于時(shí)間和空間兩個(gè)維度的展示表格。最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁1 2 3