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申请/专利权人:广东电网有限责任公司东莞供电局
摘要:本发明涉及电池领域,公开了一种基于ACO‑GMR的储能电站电池健康状态估计方法,包括:首先,获取储能电站运行时电池充电的电压、电流、温度以及时间数据,并将其进行异常数据处理,减少干扰。之后从获取的数据中提取电池健康状态的健康指标,这些提取的健康指标从不同角度反映了电池老化过程的动态模式。其后利用改进的高斯混合模型算法对模型进行训练,其中高斯混合模型超参数采用蚁群智能算法进行优化。最后将测试集输入到改进的高斯混合模型模型中,得到测试集中电池SOH估计结果。该方法能够提高GMR方法应用于储能电站电池SOH估计的泛化性与鲁棒性。
主权项:1.一种基于ACO-GMR的储能电站电池健康状态估计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A.从获取的数据中提取电池健康状态的健康指标;步骤B.利用改进的高斯混合模型算法对模型进行训练,其中高斯混合模型的超参数采用蚁群智能算法进行优化;步骤C.将测试集输入到改进的高斯混合模型中,得到测试集中电池SOH估计结果;在步骤B中,首先将所获得的健康指标x作为模型训练的输入,电池的健康状态y作为模型训练的输出,则训练数据集可以表述为,为第个输入样本,为第个输出样本,为样本个数,为训练数据集;之后利用改进的高斯混合模型来训练,获取估计模型;所述利用改进的高斯混合模型来训练,获取估计模型,具体包括:步骤一、构建基准高斯混合模型GMR;假设训练集的样本服从个高斯分布,则个高斯组分的模型概率密度函数如下: 1式中,表示属于第个高斯组分的混合系数,且满足约束条件表示均值向量为、协方差矩阵为的高斯组分的概率密度函数,,和组成GMR模型的超参数,为个高斯组分的模型概率密度函数,为第个高斯组分的模型概率密度函数;在获取超参数之后,计算各个高斯组分的均值向量和协方差矩阵,计算如下: 2式中表示第个输入训练数据均值,表示第个输出训练数据均值,表示第个输入训练数据的协方差,表示第个输出训练数据的协方差,为第个输入训练数据和第个输出训练数据之间的协方差,为第个输出训练数据和第个输入训练数据之间的协方差;在第个高斯组分中,给定训练输入数据,则训练输出的条件分布表示为如下: 3式中为均值向量为、协方差矩阵为的高斯组分的概率密度函数;在给定第个组分训练输入数据之后,训练输出均值向量和协方差矩阵通过以下计算获得:;则训练输出的条件分布表示为: 4其中为高斯组分的权重,通过以下公式求得: , 为均值向量为、协方差矩阵为的高斯组分的概率密度函数;如果给定测试输入数据,则预测输出通过下式计算求得: 5步骤二、利用ACO优化GMR的超参数值。
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