[發明專利]一種具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法

在審

• 申請號: 202011120288.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112242709A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 譚金輝;莫益;周智
• 申請（專利權）人: 華翔翔能科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，包括供電單元和多級耗電負載，其特征在于：所述供電單元包括發電機(1)、蓄電池(2)和超級電容(3)，所述多級耗電負載包括一級負載(4)、二級負載(5)和三級負載(6)，所述一級負載(4)設在線路1上，所述二級負載(5)設在線路2上，所述三級負載(6)設在線路3上，所述線路1、線路2和線路3的輸入端均設有一個輸入功率控制器(7)。

2.根據權利要求1所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述蓄電池(2)和超級電容(3)的電荷容量采用SOC定義估計電池和超級電容SOC方法計算，所述一級負載(4)、二級負載(5)和三級負載(6)的總耗電功率為電網容量。

3.根據權利要求2所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述SOC定義估計電池和超級電容SOC方法的計算公式為：

其中，Z(t)表示t時刻下的動力電池SOC估計值，Z(t₀)表示動力電池SOC初始值，η_i表示動力電池充放電庫侖效率，i_l(τ)為τ時刻下動力電池充放電電量，C_max表示當前條件下電池的最大可用容量。

4.根據權利要求2所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述電網容量的計算公式為：

P₀＝P₁+P₂+P₃；

其中，P₀為電網容量，P₁為電網中一級負載(4)的耗電功率，P₂為電網中二級負載(5)的耗電功率，P₃為電網中三級負載(6)的耗電功率。

5.根據權利要求3所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述電網容量的確定方法步驟為：

步驟S1：關閉發電機(1)、蓄電池(2)和超級電容(3)，微電網接入大電網供電；

步驟S2：打開一級負載(4)、二級負載(5)和三級負載(6)，使一級負載(4)、二級負載(5)和三級負載(6)正常功率工作；

步驟S3：測量微電網主干路電流，計算微電網的電網容量。

6.根據權利要求5所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述電網容量的計算公式為：

P₀＝U·I；

其中，P₀為微電網的電網容量，U為微電網的輸入電壓，I為微電網的主干路電流。

7.根據權利要求1所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述超級電容(3)采用恒流充電，所述恒流充電的充電效率ρ計算公式為：

其中，T為充電時間，R為超級電容(3)的電極與電解質之間的等效電阻，C為超級電容(3)理想電容值。

8.根據權利要求7所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述超級電容(3)的充電時間T的計算公式為：

其中，Uc(T)為超級電容(3)的額定電壓值，i為恒流充電電流值。

9.根據權利要求1所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述超級電容(3)可靠系數Q計算公式為：

其中，H為超級電容(3)正常使用時間，T為單位溫度變化對超級電容(3)的影響，C是單位耗電損耗對溫度的變化。

10.根據權利要求1所述的具有微電網系統負荷可靠供電的混合儲能容量確定方法，其特征在于：所述供電單元中的混合儲能容量的確定方法步驟為：

步驟S10：確定電網系統的電網容量P₀；

步驟S20：確定超級電容(3)的供電可靠性；

步驟S30：確定蓄電池(2)和超級電容(3)的電荷容量。