[發明專利]退役電池模塊化儲能供電系統的操作優化方法

在審

• 申請號: 201811084271.4
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109066948A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 劉永忠;麻晨露;康麗霞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J9/06
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種退役電池模塊化儲能供電系統的操作優化方法，所述退役電池模塊化儲能供電系統包括儲能電池系統，所述儲能電池系統若干退役電池組，各退役電池組與直流母線連接，與同樣與所述直流母線連接的可再生能源發電系統一起通過所述直流母線向用戶供電，同時，所述發電系統通過所述直流母線為所述儲能供電系統中的各退役電池組充電，當所述可再生能源發電系統無法滿足用戶的用電需求時，所缺電量由外部電網供給用戶，所述外部電網；其特征在于，包括：

提取所述發電系統的發電數據、用戶的用電負荷數據及電價信息；

基于退役電池的容量衰退特性，構建所述儲能供電系統的操作優化模型；

求解所述儲能供電系統的操作優化模型；

根據解出的操作優化模型確定所述儲能供電系統的最優操作方案。

2.如權利要求1所述的退役電池模塊化儲能供電系統的操作優化方法，其特征在于，所述發電數據和用電負荷數據為設定周期下所述發電系統的發電數據和用戶的用電負荷數據。

3.如權利要求1所述的退役電池模塊化儲能供電系統的操作優化方法，其特征在于，基于退役電池的容量衰退特性，構建所述儲能供電系統的操作優化模型的方法包括：

確定優化目標；

確定約束條件；

計算所述儲能電池系統中各退役電池組的容量衰退總量；

基于所述優化目標、約束條件和所述儲能電池系統中各退役電池組的容量衰退總量構建所述儲能供電系統的操作優化模型。

4.如權利要求3所述的退役電池模塊化儲能供電系統的操作優化方法，其特征在于，所述約束條件包括：

1)在任意時刻，直流母線上發電系統的發電功率和供電功率，以及儲能電池系統的充電功率和放電功率滿足：

其中，P_pu(t)表示直流母線上有效利用的發電系統的發電功率；P_nⁱⁿ(t)和P_n^out(t)分別表示所述儲能電池系統中第n個退役電池組在t時刻的充電功率和放電功率；P_pl(t)表示t時刻所述直流母線上發電系統的有效供電功率；

2)有效利用的可再生能源發電量滿足：

P_pu(t)＝m(t)P_pv(t)

其中，P_pv(t)表示t時刻發電系統的發電總量；m(t)表示t時刻發電系統的發電利用率，其取值滿足：

m′≤m(t)≤1

其中，m′為實際要求的發電系統最低的可再生能源利用率；

3)用戶用電功率滿足：

P_L(t)＝P_gl(t)+P_pl(t)

其中，P_gl(t)為t時刻外部電網的供電功率；

4)儲能電池系統滿足：

其中，B_n(t)為儲能電池系統中第n個退役電池組在t時刻的剩余電量，B_n(t-1)為儲能電池系統中第n個退役電池組在t-1時刻的剩余電量，ΔP_n(t)為t-1時刻到t時刻時段內儲能電池系統的充放電電量；

5)在任意時刻，所述儲能電池系統還滿足：

SOC_min,nC_a,n≤B_n(t)≤C_a,n(S_n-Q_cycn,n(t))

其中，SOC_min,n為第n個退役電池荷組電狀態的最小值；C_a,n為退役電池組的額定容量；S_n為退役電池組的初始容量保持率；

6)儲能電池系統的充放電功率滿足：

其中，a為裕度因子，P_n^in，min和P_n^out，min分別表示儲能電池系統中第n個退役電池組充、放電功率的下限，P_n^nom為第n個退役電池組的額定功率；

7)儲能電池系統的額定功率滿足：

P_n^nom×C-rate≤Cⁿ

其中，C-rate為儲能電池系統的充放電倍率；

8)任意一個退役電池組在同一時刻不同時充放電。