一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107046312A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201710219416.6(22)申请日2017.04.06(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区回龙观镇北农路2号(72)发明人朱永强王甜婧郝嘉诚唐萁(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法(57)摘要本发明公开了一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法。所述方法包括以下步骤：先通过计算有序充放电下可充放电次数的最大值，计算分配功率电池个数；再统计电池的使用次数，根据使用次数确定电池的优先级，使用次数少的电池优先级高，按照优先级对电池分配功率；然后记录投入的电池，根据投入记录轮换使用电池，尽量平衡各个电池的使用次数；以电池储能系统的运行成本为优化目标，建立经济优化模型，求解该模型得到最优调度策略。本发明可提升电池储能系统的运行经济性，使系统的使用效率更高。CN107046312ACN107046312A权利要求书1/2页1.一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)基于电池轮换使用，制定有序充放电调度规则；2)通过计算有序充放电下可充放电次数的最大值，计算分配功率电池的个数参考值；3)以电池储能系统的运行成本为优化目标，建立经济优化模型。2.根据权利要求1所述的一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法，其特征在于，所制定的有序充放电调度规则为：1)统计电池的使用次数，根据使用次数确定电池的优先级，使用次数少的电池优先级高，按照优先级对电池分配功率；2)记录投入的电池，根据投入记录轮换使用电池，使各个电池的使用次数相等。3.根据权利要求1所述的一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法，其特征在于，计算分配功率电池的个数参考值的具体方法是：电池经过n次充放电，第i次放电深度为di，则其剩余充放电次数NS为：当=0时，n为电池在该充放电需求下的可充放电次数，则该批电池在有序充放电下，经过n次充放电后的剩余充放电次数NSOD分别为：NSOD=NS/(m1/m)；结合以上各式，计算当NSOD=0时所对应的可充放电次数nOD，将nOD最大时所对应的m1作为分配功率电池的个数参考值。4.根据权利要求1所述的一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法，其特征在于，所建立经济优化模型为：将电池储能系统的运行成本作为优化调度的效果评价指标，运行成本C包括折损成本CL和维护成本CM：C=CL+CM；电池储能系统的折损成本主要与充放电循环次数NSB和电池购买成本CP相关，电池经过NSB次循环后报废，将电池购买成本CP均摊到NSB循环中，则折损成本CL为：式中，M为电池的个数，L为充放电循环次数，为完成一次充放电的标志，NSBij为第i个电池完成第j次充放电后的电池循环寿命，当第i个电池完成第j次充放电时，，ce和cp分别为储能的容量成本系数和功率成本系数，E和P分别为电池的额定容量和额定功率；维护成本CM主要与电池种类、充放工况和电池老化程度有关，具体表达式如下：式中，kM为电池的运行维护系数，Pij第i个电池完成第j次充放电时的充放电有功功率2CN107046312A权利要求书2/2页绝对值，为老化系数，nij和NSBij分别为第i个电池完成第j次充放电后的已充放电次数和总充放电循环次数，t为调度周期。3CN107046312A说明书1/4页一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法技术领域[0001]本发明涉及储能电池优化调度方法，尤其涉及一种基于有序充放电的储能电池优化调度方法。背景技术[0002]随着以风电、光伏发电为代表的分布式电源发电技术的迅猛发展，储能的需求量也越来越大。目前电池是应用最广泛的储能设备之一，但电池的成本较高，且其寿命很受运行情况的影响。因此，在考虑经济性的基础上对储能进行合理的调度尤为重要。[0003]电池储能系统可能由多个电池设备组合而成，但现有研究中，大多关注于对单个电池设备控制方法的研究，对多个电池之间如何分配功率关注不多。而且对于储能调度中电池的功率分配，多采用平均分配的方式，没有考虑频繁充放电对电池寿命的影响，在储能系统运行时，所有充放电过程中各电池的使用状态都是一样的，会导致所有电池的总充放电次数较多，使储能系统的寿命降低。对于现有研究的不足，本发明针对多个电池组合应用的场合，提出了一种通过有序充放电和优化调度来延长电池使用寿命的方法。发明内容[0004]为了解决电池储能系统利用效率低下的问题,本发明提供一种储能调度方法，该方法不仅能提高系统的效率，而且能使系统的经济性更优。[0005]一种基于有序充放电的