申请/专利权人：雷玺智能科技(上海)有限公司

申请日：2023-10-10

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117254596B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;H02J13/00;H02J3/28;G06Q10/20;G06Q50/06;G06V10/74

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.01.05#实质审查的生效;2023.12.19#公开

摘要：本发明公开了一种基于数字孪生的储能电站全生命周期监测系统及方法，涉及储能电站管理技术领域，获取储能电站中电力设备的表示性能下降的指示信息，将出现所述指示信息的电力设备设置为第一检测设备，将引起第一检测设备产生所述指示信息的设备设置为源设备，通过分析所述历史运行记录的数据随时间变化关系的稳定特征和趋势特征，计算第一检测设备的第一特征评估值，获取第一检测设备对应的数字孪生体的输出端的输出函数，比较输出函数与第一检测设备实体产生的历史运行记录的相似度，判断源设备的方向，根据源设备的方向，从电力设备的连接关系获取下一检测的设备，汇集所有源设备方向上的源设备，得到性能下降的设备列表。

主权项：1.一种基于数字孪生的储能电站全生命周期监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：从储能电站实体中，获取储能电站中各个电力设备间的连接关系和各个电力设备的历史运行记录，建立与储能电站实体对应的储能电站的数字孪生模型；步骤S200：获取储能电站中电力设备的表示性能下降的指示信息，将出现所述指示信息的电力设备设置为第一检测设备，当第一检测设备自身存在性能下降的问题时，获取所述指示信息指示的设备运行参数项的数据组，计算相邻时间周期中数据组中数据与数据对应时间的平均变化关系，当所述指示信息指示的设备运行参数项的数据的变化特征为设备老化的故障特征时，进入步骤S300；步骤S300：将引起第一检测设备产生所述指示信息的设备设置为源设备，获取所述指示信息指示的设备运行参数项的历史运行记录，通过分析所述历史运行记录的数据随时间变化关系的稳定特征和趋势特征，计算第一检测设备的第一特征评估值；步骤S300包括：步骤S301：获取所述指示信息指示的设备运行参数项在若干个运行参数管理周期的历史记录，绘制所述历史记录中，所述指示信息指示的设备运行参数项的数据有关时间维度变化的图像，记为第一特征图像；步骤S302：计算第一特征图像中表示数据稳定的特征值K1和第一特征图像中表示趋势的特征值K2；步骤S303：计算特征评估值H，H=α×K1+β×K2，其中α和β分别为K1和K2的权重系数，第一图像的特征评估值为第一特征评估值；步骤S400：获取第一检测设备各个输入端口的输入数据随时间变化的输入函数，提取各个输入函数的函数特征，在数字孪生模型中，对各个输入函数的函数特征进行特征放大，输入第一检测设备对应的数字孪生体中，获取第一检测设备对应的数字孪生体的输出端的输出函数，比较输出函数与第一检测设备实体产生的历史运行记录的相似度，判断源设备的方向；步骤S400包括：步骤S401：获取第一检测设备各个输入端口的输入函数，得到一个输入函数组{f1,f2,f3，……，fn},其中，f1,f2,f3，……，fn分别表示第一检测设备的第1个、第2个、第3个、……，第n个输入端口对应的输入函数，所述输入函数为第一检测设备输入端口对应输入参数关于时间变化的函数，提取各个输入函数的函数特征，在某个放大倍率下，对所述输入函数中的其中一个输入函数的特征进行放大，得到所述其中一个输入函数在特征放大后的放大函数，其中第k个端口对应的输入函数在经过特征放大后得到f*k，k≤n，将f*k代替函数组{f1,f2,f3，……，fn}中的fk，输入第一检测设备对应的数字孪生体中，得到输入函数组{f1,f2,f3，…，f*k，…fn}对应的输出函数，计算输入函数组{f1,f2,f3，…，f*k，…fn}对应的输出函数的特征评估值；步骤S402：将{f1,f2,f3，……，fn}中各个函数的函数特征按照fk→f*k放大关系对应的放大倍率依次放大，得到所述某个放大倍率条件下的一组特征评估值，在每组特征评估值中，将与第一特征评估值差值绝对值最小的特征评估值对应的输出函数作为备选函数，产生备选函数时所放大的输入函数对应的输入端口作为备选端口；步骤S403：对备选端口进行获取，在所有输入端端口中排除备选端口，得到下一组输入端口组，提升特征放大的放大倍率，将下一组输入端口组中各个端口对应的输入函数按照提升后的放大倍率放大，重复步骤S401至步骤S402，当获取到若干个备选端口后停止循环，将获取到的备选端口汇入第一备选端口组；步骤S404：获取第一备选端口组中各个端口对应的输入函数组成第一备选函数组{g1，g2，g3，……，gm}，其中，g1，g2，g3，……，gm分别表示第一备选函数组中的第1个、第2个、第3个，……，第m个输入函数，从{g1，g2，g3，……，gm}中选取第o个函数go，o≤m，对{g1，g2，g3，……，gm}中除去go外的函数进行同一放大倍率条件下的特征放大，得到{g*1，g*2，g*3，…，g*o-1，go，g*o+1，…，g*m}，其中g*1，g*2，g*3，…，g*o-1，g*o+1，…，g*m分别表示第一备选函数组中的第1个、第2个、第3个、……第o-1个，第o+1个，……，第m个输入函数对应的放大后的输入函数，将{g*1，g*2，g*3，…，g*o-1，go，g*o+1，…，g*m}输入第一检测设备的数字孪生体，输出函数图像，计算在第一检测设备的数字孪生体的输出端得到所述输出函数图像与第一特征图像的相似度；步骤S405：对第一备选函数组中各个输入函数重复步骤S404，获得一组输出函数图像与第一特征图像的相似度，获取相似度最大的函数图像对应的输入函数的组合，将输入函数的组合的对应端口与第一备选端口组进行比对，获取所述一组输出函数图像中与第一特征图像相似度最高的函数图像，将产生所述与第一特征图像相似度最高的函数图像时未做特征放大的端口记为排除端口；步骤S406：从第二备选端口组中，去除排除端口，得到下一组输入端口组，提升特征放大的放大倍率，将下一组输入端口组中各个端口对应的输入函数按照提升后的放大倍率放大，重复步骤S404至步骤S405，当去除若干个排除端口后，得到第二备选端口组；步骤S500：根据源设备的方向，从电力设备的连接关系获取下一检测的设备，下一检测设备替代第一检测设备，重复步骤S200至步骤S400中的方法，当某个源设备的连接方向上的某个第一检测设备自身存在性能下降的问题时，将所述的某个第一检测设备设置为所述某个源设备的连接方向上的源设备，停止获取下一检测的设备，汇集所有源设备方向上的源设备，得到性能下降的设备列表，提交至相关管理人员。

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