熔断器故障预测方法、装置和储能系统与流程

    专利2025-04-24  27


    本技术属于储能系统领域,尤其涉及一种熔断器故障预测方法、装置和储能系统。


    背景技术:

    1、电化学储能系统中,熔断器作为储能系统的过流保护装置被大量使用。相关技术中,主要通过在熔断器安装指示器和微动开关来识别熔断器是否发生短路或者过载保护,但该方法受熔断器在分断时所产生的喷弧的影响,从而影响故障检测结果的准确性,且该方法无法对熔断器的老化故障进行预测。


    技术实现思路

    1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种熔断器故障预测方法、装置和储能系统,具有较高的检测准确性,且能够检测或预测出多种类型的故障,适用于多种应用场景。

    2、第一方面,本技术提供了一种熔断器故障预测方法,应用于储能系统,所述储能系统包括多个熔断器,所述多个熔断器与多个电池簇一一对应;该方法包括:

    3、在所述储能系统运行过程中,分别获取在目标时段内多个采集时刻下各所述熔断器壳体的实际温度值;

    4、基于各所述熔断器所处的环境温度、散热条件和运行功率中的至少一种,确定所述多个熔断器对应的运行工况信息;所述运行工况信息包括运行工况一致或运行工况不一致;

    5、基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息。

    6、根据本技术的熔断器故障预测方法,通过采集各熔断器的壳体的实际温度值,以基于实际温度值以及运行工况信息等进行故障预测,操作简单便捷,具有较高的检测准确性且能够检测或预测出多种类型的故障,适用于多种应用场景,灵活性高,能够有效维护储能系统的正常运行。

    7、根据本技术的一个实施例,所述目标故障信息包括老化故障信息和过载和/或短路故障信息;所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息,包括:

    8、基于所述运行工况信息和所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述老化故障信息;

    9、基于所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述过载和/或短路故障信息。

    10、根据本技术的一个实施例,所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述老化故障信息,包括:

    11、在所述运行工况一致的情况下,基于所述多个熔断器中目标熔断器在所述多个采集时刻对应的实际温度值,确定所述目标熔断器在所述目标时段内的第一平均温度值;

    12、基于各所述熔断器在所述多个采集时刻对应的实际温度值,确定所述目标时段内全部所述实际温度值对应的第二平均温度值;

    13、基于所述第一平均温度值和所述第二平均温度值的第一差异度,预测所述目标熔断器对应的老化故障信息。

    14、根据本技术的一个实施例,所述基于所述第一平均温度值和所述第二平均温度值的第一差异度,预测所述目标熔断器对应的老化故障信息,包括:

    15、在所述第一差异度大于第一目标阈值的情况下,确定所述目标熔断器老化故障。

    16、根据本技术的一个实施例,在所述目标时段为多个的情况下,所述基于所述第一平均温度值和所述第二平均温度值的第一差异度,预测所述目标熔断器对应的老化故障信息,包括:

    17、分别基于各所述目标时段对应的第一平均温度值和所述目标时段对应的第二平均温度值,获取所述目标熔断器在多个目标时段所对应的多个第一差异度;所述多个目标时段与所述多个第一差异度一一对应;

    18、在所述多个第一差异度基于所述多个目标时段的先后顺序,呈增大趋势的情况下,确定所述目标熔断器老化故障。

    19、根据本技术的一个实施例,所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述老化故障信息,包括:

    20、在所述运行工况不一致的情况下,基于所述多个熔断器中目标熔断器在所述多个采集时刻对应的实际温度值,确定所述目标熔断器在所述目标时段内的第一温度变化曲线;

    21、基于所述第一温度变化曲线与目标温度变化曲线,确定所述老化故障信息;所述目标温度变化曲线为所述熔断器在相同初始环境温度下,基于正常运行状态所确定的。

    22、根据本技术的一个实施例,所述基于所述第一温度变化曲线与目标温度变化曲线,确定所述老化故障信息,包括:

    23、在所述第一温度变化曲线相对于所述目标温度变化曲线整体上移,且所述第一温度变化曲线与所述目标温度变化曲线之间的偏移量大于第二目标阈值的情况下,确定所述目标熔断器老化故障。

    24、根据本技术的一个实施例,所述基于所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述过载和/或短路故障信息,包括:

    25、基于所述多个熔断器中目标熔断器在所述多个采集时刻对应的实际温度值,确定所述目标熔断器在所述目标时段内多个时刻下对应的温度变化速率;

    26、基于所述温度变化速率,预测所述目标熔断器的所述过载和/或短路故障信息。

    27、根据本技术的一个实施例,所述基于所述温度变化速率,预测所述目标熔断器的所述过载和/或短路故障信息,包括:

    28、在所述温度变化速率随时间增加而增大的情况下,确定所述目标熔断器过载和/或短路故障。

    29、根据本技术的一个实施例,在所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息之后,所述方法还包括:

    30、在基于所述目标故障信息确定所述熔断器发生目标故障的情况下,输出预警信息。

    31、第二方面,本技术提供了一种熔断器故障预测装置,应用于储能系统,所述储能系统包括多个熔断器,所述多个熔断器与多个电池簇一一对应;该装置包括:

    32、第一处理模块,用于在所述储能系统运行过程中,分别获取在目标时段内多个采集时刻下各所述熔断器壳体的实际温度值;

    33、第二处理模块,用于基于各所述熔断器所处的环境温度、散热条件和运行功率中的至少一种,确定所述多个熔断器对应的运行工况信息;所述运行工况信息包括运行工况一致或运行工况不一致;

    34、第三处理模块,用于基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息。

    35、根据本技术的熔断器故障预测装置,通过采集各熔断器的壳体的实际温度值,以基于实际温度值以及运行工况信息等进行故障预测,操作简单便捷,具有较高的检测准确性且能够检测或预测出多种类型的故障,适用于多种应用场景,灵活性高,能够有效维护储能系统的正常运行。

    36、第三方面,本技术提供了一种储能系统,包括:

    37、至少一个电池簇;

    38、至少一个熔断器,所述至少一个熔断器与所述至少一个电池簇一一对应连接;

    39、至少一个温度传感器,所述至少一个温度传感器与所述至少一个熔断器一一对应设置,所述温度传感器用于采集与所述温度传感器对应设置的熔断器壳体的实际温度值;

    40、如第二方面所述的熔断器故障预测装置,所述熔断器故障预测装置与所述至少一个温度传感器电连接。

    41、第四方面,本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的熔断器故障预测方法。

    42、第五方面,本技术提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的熔断器故障预测方法。

    43、本技术实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

    44、通过采集各熔断器的壳体的实际温度值,以基于实际温度值以及运行工况信息等进行故障预测,操作简单便捷,具有较高的检测准确性且能够检测或预测出多种类型的故障,适用于多种应用场景,灵活性高,能够有效维护储能系统的正常运行。

    45、进一步地,通过在运行工况一致的情况下,基于各熔断器的温度与平均温度值的温差筛选出异常熔断器,能有对熔断器的老化故障进行预测,操作简单且预测准确度较高。

    46、更进一步地,通过在熔断器的运行工况不一致的情况下,通过比较熔断器自身的实际温度曲线与其对应的正常情况下的目标温度变化曲线的偏移情况,筛选出异常熔断器,能够提前预测到熔断器异常熔断故障;且适用于多种工况场景(如熔断器数量较少、安装位置或散热环境不同等场景),具有较高的预测准确性。

    47、再进一步地,通过采集的熔断器的壳体温度的变化速率来检测熔断器的工作情况,无需在熔断器安装指示器和微动开关来识别熔断器发生了短路或者过载保护,降低熔断器分断时的喷弧的风险,提高了检测结果的准确性。

    48、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


    技术特征:

    1.一种熔断器故障预测方法,其特征在于,应用于储能系统,所述储能系统包括多个熔断器,所述多个熔断器与多个电池簇一一对应;所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述目标故障信息包括老化故障信息和过载和/或短路故障信息;所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息,包括:

    3.根据权利要求2所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述老化故障信息,包括:

    4.根据权利要求3所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述第一平均温度值和所述第二平均温度值的第一差异度,预测所述目标熔断器对应的老化故障信息,包括:

    5.根据权利要求3所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,在所述目标时段为多个的情况下,所述基于所述第一平均温度值和所述第二平均温度值的第一差异度,预测所述目标熔断器对应的老化故障信息,包括:

    6.根据权利要求2所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述老化故障信息,包括:

    7.根据权利要求6所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述第一温度变化曲线与目标温度变化曲线,确定所述老化故障信息,包括:

    8.根据权利要求2所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述实际温度值,预测各所述熔断器的所述过载和/或短路故障信息,包括:

    9.根据权利要求8所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,所述基于所述温度变化速率,预测所述目标熔断器的所述过载和/或短路故障信息,包括:

    10.根据权利要求1-9任一项所述的熔断器故障预测方法,其特征在于,在所述基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息之后,所述方法还包括:

    11.一种熔断器故障预测装置,其特征在于,应用于储能系统,所述储能系统包括多个熔断器,所述多个熔断器与多个电池簇一一对应;所述装置包括:

    12.一种储能系统,其特征在于,包括:

    13.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的熔断器故障预测方法。

    14.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述熔断器故障预测方法。


    技术总结
    本申请公开了一种熔断器故障预测方法、装置和储能系统,属于储能系统领域。所述熔断器故障预测方法,包括:在所述储能系统运行过程中,分别获取在目标时段内多个采集时刻下各所述熔断器壳体的实际温度值;基于各所述熔断器所处的环境温度、散热条件和运行功率中的至少一种,确定所述多个熔断器对应的运行工况信息;所述运行工况信息包括运行工况一致或运行工况不一致;基于所述运行工况信息和所述实际温度值中的至少一种,预测各所述熔断器的目标故障信息。本申请的熔断器故障预测方法,具有较高的检测准确性,且能够检测或预测出多种类型的故障,适用于多种应用场景。

    技术研发人员:桂敬杰
    受保护的技术使用者:阳光电源股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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