[發(fā)明專利]考慮混合儲(chǔ)能動(dòng)態(tài)充放電效率的火-儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211143615.0
• 申請(qǐng)日: 2022-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN115425666A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝;蔡陽;黃洪波;李婷婷;王艷飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/32;H02J3/24;H02J7/34;H02J7/00;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

1.一種考慮混合儲(chǔ)能動(dòng)態(tài)充放電效率的火-儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟：

針對(duì)待配置的若干個(gè)不同類型的儲(chǔ)能單元，分別構(gòu)建用于表征其SOC狀態(tài)值與額定容量和充放電效率數(shù)學(xué)關(guān)系的動(dòng)態(tài)模型；

構(gòu)建用于表征混合儲(chǔ)能規(guī)劃運(yùn)行總成本與各儲(chǔ)能單元的額定容量和充放電效率的數(shù)學(xué)關(guān)系的混合儲(chǔ)能容量配置模型；

以混合儲(chǔ)能規(guī)劃運(yùn)行總成本最小化為目標(biāo)，根據(jù)各動(dòng)態(tài)模型和混合儲(chǔ)能容量配置模型的約束，求解混合儲(chǔ)能容量配置模型，得到各儲(chǔ)能單元最優(yōu)的額定容量作為配置結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述儲(chǔ)能單元包括容量型儲(chǔ)能單元；構(gòu)建用于表征容量型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值與額定容量和充放電效率數(shù)學(xué)關(guān)系的動(dòng)態(tài)模型的過程包括：

基于容量型儲(chǔ)能單元端電壓，構(gòu)建容量型儲(chǔ)能單元充放電效率的表達(dá)式；

基于容量型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值與充放電效率的乘積的變化率與容量型儲(chǔ)能單元充放電功率和容量型儲(chǔ)能單元額定容量的數(shù)學(xué)關(guān)系構(gòu)建第一動(dòng)態(tài)模型；

容量型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值受容量型儲(chǔ)能單元的SOC最大值和最小值約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述儲(chǔ)能單元包括功率型儲(chǔ)能單元；構(gòu)建用于表征功率型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值與額定容量和充放電效率的數(shù)學(xué)關(guān)系的動(dòng)態(tài)模型的過程包括：

基于功率型儲(chǔ)能單元充放電功率，構(gòu)建功率型儲(chǔ)能單元充放電效率的表達(dá)式；

基于功率型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值與充放電效率的乘積的變化率與功率型儲(chǔ)能單元充放電功率和功率型儲(chǔ)能單元額定容量的數(shù)學(xué)關(guān)系構(gòu)建第二動(dòng)態(tài)模型；

功率型儲(chǔ)能單元的SOC狀態(tài)值受功率型儲(chǔ)能單元的SOC最大值和最小值約束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：還包括以下步驟：以各類型的儲(chǔ)能單元的電量波動(dòng)幅度的最小化為目標(biāo)約束其對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合儲(chǔ)能容量配置模型的約束條件包括：區(qū)域控制偏差信號(hào)跟蹤誤差等于各儲(chǔ)能單元的的充放電功率之和；各儲(chǔ)能單元的充放電功率受其額定功率和爬坡速率約束；各儲(chǔ)能單元的充放電電流受其額定電流約束；各儲(chǔ)能單元的充放電效率受其最大值和最小值約束。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：求解混合儲(chǔ)能容量配置模型的過程包括：分別對(duì)混合儲(chǔ)能容量配置模型的非凸性項(xiàng)進(jìn)行線性化；輸入混合儲(chǔ)能容量配置模型中各參數(shù)的數(shù)據(jù)，利用大M法將混合儲(chǔ)能容量配置模型中的邏輯項(xiàng)線性化，將混合儲(chǔ)能容量配置模型中的雙變量相乘線性化，設(shè)置迭代次數(shù)后利用Cplex求解器求解線性后的混合儲(chǔ)能容量配置模型，并輸出配置結(jié)果，完成求解。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述容量型儲(chǔ)能單元為蓄電池群集，其第一動(dòng)態(tài)模型的表達(dá)式如下：

式中，為蓄電池等效內(nèi)部電阻，為蓄電池開路電勢(shì)；，為蓄電池充放電電流，為蓄電池充放電功率，為蓄電池端電壓；為蓄電池i在t時(shí)刻的端電壓；為蓄電池i在t時(shí)刻的充放電電流，蓄電池i在t時(shí)刻的等效內(nèi)部電阻；蓄電池i在t時(shí)刻的充放電效率；為蓄電池i在t時(shí)刻的充放電功率；為蓄電池i在t時(shí)刻的SOC狀態(tài)值；為蓄電池i的額定容量,Δt為t時(shí)刻與t-1時(shí)刻的時(shí)間差；為蓄電池i的SOC最大值；為蓄電池i的SOC最小值；i表示蓄電池的編號(hào)；i＝1,2,3...E1,E1為蓄電池群集的蓄電池個(gè)數(shù)；

所述功率型儲(chǔ)能單元為超級(jí)電容器群集，其第二動(dòng)態(tài)模型的表達(dá)式如下：

式中，為超級(jí)電容器j的等效電阻；超級(jí)電容器j的理想電容的最大電壓；d_j為超級(jí)電容器j的理想電容的放電因數(shù)；為超級(jí)電容器j在t時(shí)刻的充放電功率；為超級(jí)電容器j在t時(shí)刻的充放電效率；為超級(jí)電容器j在t時(shí)刻的SOC狀態(tài)值；為超級(jí)電容器j的額定容量；為超級(jí)電容器j的SOC最大值；為超級(jí)電容器j的SOC最小值；j表示超級(jí)電容器的編號(hào)，j＝1,2,3...E2,E2為超級(jí)電容器群集的超級(jí)電容器個(gè)數(shù)。