性能測試方法，其特征在于，在步驟3中，生成 儲能系統綜合性能測試結果包括： 步驟331，根據在放電過程中，儲能單元中某一電池組串或電池的電壓變化值及電流變 化值，計算獲得某一電池組串或電池內阻增量； 步驟332,根據所述內阻增量，計算獲得所述某一電池組串或電池的健康狀態，其中，R。 為某一電池組串或電池的內阻初始值，AR為內阻增量； 當0《AR<R。時，某一電池組串或電池的健康狀態為優；當AR<2R。時，某一電池 組串或電池的健康狀態為良；2咕《A R<3R。時，某一電池組串或電池的健康狀態為差。10. 根據權利要求9所述的儲能系統綜合性能測試方法，其特征在于，在步驟331中，計 算獲得某一電池組串或電池內阻增量利用的公式如下： AR = Rdischarge-Ro; (3) Rducharge= A U/A I ; (4) 其中，A R為內阻增量； R。為某一電池組串或電池的內阻初始值； Rducha巧e為在放電過程中，某一電池組串或電池的內阻值； A U為在放電過程中，某一電池組串或電池的電壓變化值； A I為在放電過程中，某一電池組串或電池的電流變化值。11. 根據權利要求1所述的儲能系統綜合性能測試方法，其特征在于，在步驟2中，所述 儲能單元的工作狀態參數包括：儲能單元的某一電池組串中，單體電池電壓最大值及單體 電池電壓最小值。12. 根據權利要求11所述的儲能系統綜合性能測試方法，其特征在于，在步驟3中，生 成儲能系統綜合性能測試結果包括： 步驟341，根據儲能單元的某一電池組串中，單體電池電壓最大值及單體電池電壓最小 值，計算獲得電壓極差； 步驟342,在某一荷電狀態下，根據電壓極差計算獲得某一電池組串的電壓一致性結 果。13. 根據權利要求1所述的儲能系統綜合性能測試方法，其特征在于，在步驟2中，所述 儲能單元的工作狀態參數包括：儲能單元的某一電池組串中，單體電池溫度最大值及單體 電池溫度最小值。14. 根據權利要求13所述的儲能系統綜合性能測試方法，其特征在于，在步驟3中，生 成儲能系統綜合性能測試結果包括： 步驟351，根據儲能單元的某一電池組串中，單體電池溫度最大值及單體電池溫度最小 值，計算獲得溫度極差； 步驟352,根據溫度極差計算獲得某一電池組串的電壓一致性結果。15. -種儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述裝置包括： 充放電模塊，用于對所述儲能系統中的儲能單元進行充放電； 參數采集模塊，用于采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數； 性能測試模塊，用于根據所述儲能單元的工作狀態參數計算生成儲能系統綜合性能測 試結果。16. 根據權利要求15所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述參數采集 模塊，采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數包括：充電開始及放電結束時刻，儲能單元 中變流器交流側的瞬時電流值及瞬時電壓值。17. 根據權利要求16所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述性能測試 模塊，生成儲能系統綜合性能測試結果包括： 根據所述充電開始及放電結束時刻，儲能單元中變流器交流側的瞬時電流值及瞬時電 壓值，計算獲得儲能單元的測試容量； 根據儲能單元的初始容量及所述儲能單元的測試容量，計算獲得儲能單元的健康狀 態，其中，E為儲能單元的測試容量，E。為儲能單元的初始容量； 當E〉90% E。時，為正常狀態；當80% E〇<E<90% E。時，為亞健康狀態；E<80% E。時，為 不健康狀態。18. 根據權利要求17所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，計算獲得儲能 單元的測試容量利用的公式如下： ￡二 P w(〇/(〇成； (1) 其中，E為儲能單元的測試容量，其為儲能系統在進行標定時，在滿充或滿放時所述變 流器交流側輸入或輸出的電能； t。為儲能電池在進行標定時，充電的開始時刻； ti為儲能電池在進行標定時，充電的結束時刻； i(t)為儲能電池在進行標定時，在滿充或滿放過程中所述變流器交流側瞬時電流值； u(t)為儲能電池在進行標定時，在滿充或滿放過程中所述變流器交流側瞬時電壓值。19. 根據權利要求15所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述參數采集 模塊，采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數包括：儲能單元中某一電池組串充電過程 中電壓、電流瞬時值，放電過程中的電壓、電流瞬時值。20. 根據權利要求19所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述性能測試 模塊，生成儲能系統綜合性能測試結果包括： 根據所述儲能單元中某一電池組串充電過程中電壓、電流瞬時值，放電過程中的電壓、 電流瞬時值，計算獲得能量效率； 根據所述能量效率，計算獲得所述某一電池組串的健康狀態，其中，為能量效 率. 當n grwp〉80 %時，某一電池組串的健康狀態為優；當50 % < n gr"up<80 %時，某一電池組 串的健康狀態為良；當ngfwp<8〇 %時，某一電池組串的健康狀態為差。21. 根據權利要求20所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，計算獲得能量 效率利用的公式如下：其中，為能量效率； Vdu、Idu為標定工況下，放電過程中，電壓、電流瞬時值； Vch。、Lh。為標定工況下，充電過程中，電壓、電流瞬時值； t為放電開始時刻至放電截止條件所用的時間或充電開始時刻至充電截止條件所用的 時間。22. 根據權利要求15所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述參數采集 模塊，采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數包括：在放電過程中，儲能單元中某一電池 組串或電池的電壓變化值及電流變化值。23. 根據權利要求22所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述性能測試 模塊，生成儲能系統綜合性能測試結果包括： 根據在放電過程中，儲能單元中某一電池組串或電池的電壓變化值及電流變化值，計 算獲得某一電池組串或電池內阻增量； 根據所述內阻增量，計算獲得所述某一電池組串或電池的健康狀態，其中，R。為某一電 池組串或電池的內阻初始值，AR為內阻增量； 當0《AR<R。時，某一電池組串或電池的健康狀態為優；當AR<2R。時，某一電池 組串或電池的健康狀態為良；2咕《A R<3R。時，某一電池組串或電池的健康狀態為差。24. 根據權利要求23所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，計算獲得某一 電池組串或電池內阻增量利用的公式如下： A R = Rdischarge-R。； (3) Rducharge= A U/A I ; (4) 其中，A R為內阻增量； R。為某一電池組串或電池的內阻初始值； Rducha巧e為在放電過程中，某一電池組串或電池的內阻值； A U為在放電過程中，某一電池組串或電池的電壓變化值； A I為在放電過程中，某一電池組串或電池的電流變化值。25. 根據權利要求15所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述參數采集 模塊，采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數包括：儲能單元的某一電池組串中，單體電 池電壓最大值及單體電池電壓最小值。26. 根據權利要求25所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述性能測試 模塊，生成儲能系統綜合性能測試結果包括： 根據儲能單元的某一電池組串中，單體電池電壓最大值及單體電池電壓最小值，計算 獲得電壓極差； 在某一荷電狀態下，根據電壓極差計算獲得某一電池組串的電壓一致性結果。27. 根據權利要求15所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述參數采集 模塊，采集并獲取所述儲能單元的工作狀態參數包括：儲能單元的某一電池組串中，單體電 池溫度最大值及單體電池溫度最小值。28. 根據權利要求27所述的儲能系統綜合性能測試裝置，其特征在于，所述性能測試 模塊，生成儲能系統綜合性能測試結果包括： 根據儲能單元的某一電池組串中，單體電池溫度最大值及單體電池溫度最小值，計算 獲得溫度極差； 根據溫度極差計算獲得某一電池組串的電壓一致性結果。
【專利摘要】本發明公開了一種儲能系統綜合性能測試方法及裝置，其中，該方法包括：步驟1，對儲能系統中的儲能單元進行充放電；步驟2，采集并獲取儲能單元的工作狀態參數；步驟3，根據儲能單元的工作狀態參數計算生成儲能系統綜合性能測試結果。本發明的儲能系統綜合性能測試方法及裝置將儲能系統分為兩個層次，儲能單元整體和電池組串，其中對儲能單元整體容量指標異常單元進行電池組串狀態評估，可以保障系統安全運營，并有效減少維護工作量，基于標定工況數據的儲能單元整體容量指標，能夠體現儲能單元健康狀態，同時還從電池壽命、老化、一致性角度提出多種評估電池組串健康狀態的方法。
【IPC分類】G01R31/00, G01R31/36
【公開號】CN105652106
【申請號】
【發明人】李娜, 白愷, 李智, 宋鵬, 王若陽, 宗瑾, 柳玉, 劉漢民, 董文琦
【申請人】國家電網公司, 國網冀北電力有限公司電力科學研究院, 國網新源張家口風光儲示范電站有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月19日