动态成组

现有的风电场成组维护优化研究中，较少考虑维护时间窗内的部件实时状态信息动态变化影响，针对此问题，提出了一种考虑剩余寿命预测信息动态更新的风电场成组维护策略。首先，利用实时状态信息获得各部件剩余寿命预测结果，基于实时剩余寿命预测结果优化最小平均维修成本，构建单部件最优维修时间窗。其次，考虑风电机组部件结构相关性及部件备件库存约束，以节省维修成本最大为目标，建立风电场成组维护模型，并采用遗传算法进行成组维护策略优化。最后，采用滚动时间窗模型实时更新机组部件的剩余寿命预测信息，动态调整原有维修方案。一个实际风电场案例的分析结果表明，所提策略能够实时更新风电场维修计划，实现维修计划的动态优化，有助于降低维修成本。

本专利提出前，单个电池所能提供的电压、容量有限，大多数情况下不能满足实际应用的需要，故需要将多个电池串联或者并联构建电池组来满足系统使用的要求，其串并联成成组过程必须停运成组电池系统，对于故障单体也必须成组系统停运进行更换。本专利通过设计电池储能单元、充放电控制器与串并联接入开关的动态连接方式，实现电池储能单元的即插即用和动态成组，成组过程无需人为干预且不影响电池成组系统的正常运行，对于故障单体也可以实现在线隔离，从而显著提升储能系统的运行灵活性和鲁棒性。本专利提出前，常规 BMS 从本质上而言无法真正精确对每个电池单体的充放电过程进行精确管理，其主动均衡电路的设计及策略面临极大的挑战，实际工程运行过程中的可靠性非常有限，难以避免某些电池单体的过充或者过放，这也是导致储能电池成组系统的循环寿命远低于单体电池的根本原因，也是引发电池储能系统起火的主要因素。本专利能够实现对电池储能系统中各储能电池单元的充放电功率和充放电过程的精确管理，从根本上避免单体电池的过充或者过放，提升储能系统的安全、高效运行能力，延长储能系统的使用寿命。本专利提出前，电池储能系统成组必须选用同样规格、同样类型的电池，且对各参与成组的单体电池的内部特性的一致性有着严格要求。本专利通过充放电控制器进行单体电池或者电池pack串并联成组，各单体电池或者电池pack的运行行为可以相对独立，不需再考虑成组电池的内部特性一致性要求，甚至可以多类型电池/电容器混合成组，极大拓展了电池储能系统的适应性和兼容性。