[發(fā)明專利]延長電池儲能壽命的雙電池運(yùn)行策略生成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011231016.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112290637A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔慶武;王譽(yù)博;喬卉;劉棟;王波;馬恒瑞;馬富齊;王紅霞;陳石;劉芮彤;羅鵬;周胤宇;朱成亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司;中國電力科學(xué)研究院有限公司;武漢大學(xué);青海大學(xué)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44;H02J3/32;G06Q30/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種延長電池儲能壽命的雙電池運(yùn)行策略生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)確定電池的最佳運(yùn)行狀態(tài)：

根據(jù)電池的放電深度對應(yīng)的電池循環(huán)次數(shù)，采用式(1)所示的四階函數(shù)法對放電深度與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系進(jìn)行擬合,

放電深度可看做是電池的能量吞吐情況，在固定的放電深度下該電池進(jìn)行完整的能量吞吐(完成1個(gè)SOC的變化)所對應(yīng)的電池循環(huán)次數(shù)可以定義為等效循環(huán)壽命N_cl，等效循環(huán)壽命N_cl為電池循環(huán)次數(shù)N_ct與放電深度D_oD的乘積，即

N_cl＝D_oD*N_ct (2)

在N_cl最大時(shí)對應(yīng)的放電深度D_oD,z狀態(tài)下進(jìn)行充放電的策略，可以實(shí)現(xiàn)最大限度的延長電池使用壽命，因此該狀態(tài)被稱為最佳運(yùn)行狀態(tài)；

2)雙電池組運(yùn)行模型建模：

雙蓄電池組A、B單元具有多種運(yùn)行工作狀態(tài)，當(dāng)雙蓄電池A、B單元的工作狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型也將發(fā)生變化，電池組A、B單元運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型如下：

其中，soc_{A,c/B,d/A,d/B,c}(i+1)表示電池組A和B單元在i+1時(shí)刻的充放電狀態(tài)，P_battery(i)是電池組在i時(shí)刻的功率；E_battery是電池組的儲能容量；η_c,η_d分別是電池組A和B單元的充放電效率；

3)構(gòu)建儲能系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)：

根據(jù)儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，電池儲能系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)F為：

F(P_battery,E_battery)＝B_battery-C_loss (4)

其中，P_battery和E_battery是決策變量，B_battery是電池儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益，C_loss是儲能系統(tǒng)的損耗成本；為了計(jì)算目標(biāo)函數(shù)F，

先按下式計(jì)算電池儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益B_battery：

其中，n表示將系統(tǒng)運(yùn)行一天分為n個(gè)部分；C_p/s是購售電的價(jià)格，當(dāng)soc(i+1)-soc(i)＞0時(shí)，C_p是購電價(jià)格，當(dāng)soc(i+1)-soc(i)＜0時(shí)，C_s是售電價(jià)格；

再按下式計(jì)算電池儲能系統(tǒng)的總成本C_loss：

C_loss＝r_l×P_battery×C_ub (6)

其中，r_l是電池的損耗比，C_ub是電池的單位價(jià)格，k是電池儲能系統(tǒng)的總充放電循環(huán)次數(shù)，N_ct(i)是每次充放電深度所對應(yīng)的電池循環(huán)次數(shù)，D_oD(i)是每次充放電的深度；

4)以最為貼近最佳運(yùn)行狀態(tài)的形式運(yùn)行，得到運(yùn)行一天后的儲能SOC的曲線；

5)計(jì)算儲能系統(tǒng)的損耗和收益：所述的利潤通過目標(biāo)函數(shù)F求得，而損耗按公式(7)計(jì)算。