[發明專利]一種考慮充放電持續時間的儲能系統內部功率分配方法

在審

• 申請號: 202010749217.8
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111952999A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 馬福元;龔裕仲;趙宇;吳田;成城;江全元;耿光超;李熹寧;呂力行;許峰;陳少華
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/24
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種考慮充放電持續時間的儲能系統內部功率分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立電池儲能系統功率分配基本優化模型；

S1.1、建立優化目標函數：

上式中，n是儲能單元數量，是儲能單元i在時間t+1的荷電狀態，是儲能單元j在時間t+1的荷電狀態；

S1.2、建立儲能系統靜態約束：建立總功率指令約束、單元功率約束和功率爬坡約束；相關公式為：

上式中，P_i^t是儲能單元i在t時的功率，P_i^t-1是儲能單元i在t-1時的功率；為儲能系統的總功率指令；P_max和P_min分別為儲能單元最大充放電功率和最小充放電功率；ΔP_max為儲能單元最大爬坡功率；SOC_min和SOC_max分別表示儲能單元的能量狀態上限和下限；ΔT為功率指令的持續時間；

S2、在指令波動的場景下加入考慮充放電持續時間的動態約束；

S2.1、建立如下基于充放電持續時間的約束：

上式中，為儲能單元i在時間t從充電狀態切換至放電狀態的標志位，為儲能單元i在時間t從放電狀態切換至充電狀態的標志位，表示儲能單元i的最小放電持續時間，表示儲能單元i的最小充電持續時間；表示截止至t-1時刻單元i的累計放電時間，表示截止至t-1時刻單元i的累計充電時間；

S2.2、通過動態切換策略動態調整約束中的持續時間參數；

S3、求解電池儲能系統功率分配基本優化模型，得到儲能單元功率的指令。

2.根據權利要求1所述考慮充放電持續時間的儲能系統內部功率分配方法，其特征在于，所述步驟S2.1中截止至t-1時刻單元i的累計放電時間和累計充電時間表示為：

上式中，為截止至t-2時刻單元i的累計充電時間，為截止至t-2時刻單元i的累計放電時間，ΔT為功率指令的持續時間。

3.根據權利要求1所述考慮充放電持續時間的儲能系統內部功率分配方法，其特征在于，所述步驟S2.2具體包括如下步驟：

S2.2.1、更新儲能單元的荷電狀態、累計充電時間和累計放電時間；

S2.2.2、在控制周期的起點，首先將儲能單元i的最小放電持續時間和最小充電持續時間分別被賦予一個初始值：

上式中，D₀₊和D_0-分別表示每個儲能單元期望的保持放電的持續時間和保持充電的持續時間；表示儲能單元i的最小放電持續時間，表示儲能單元i的最小充電持續時間；

S2.2.3、求解用每個儲能單元期望的保持放電的持續時間D₀₊和保持充電的持續時間D_0-建立的優化模型；當優化模型無可行解時，執行步驟S2.2.4；當優化模型有可行解時，執行步驟S3；

S2.2.4、若每個儲能單元期望的保持放電的持續時間D₀₊和保持充電的持續時間D_0-均大于0，則儲能單元i的最小放電持續時間和儲能單元i的最小充電持續時間分別以10％D₀₊和10％D_0-的幅度遞減：

然后返回執行步驟S2.2.3，直至優化模型得到可行解；

若每個儲能單元期望的保持放電的持續時間D₀₊和保持充電的持續時間D_0-不全大于0，則執行步驟S3。