[發明專利]一種超級電容和鋰電池混合儲能系統容量選取方法及系統

在審

• 申請號: 202211540956.1
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115940211A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 龐濤;朱天宇;葉強;史影甲;蘇劍濤;李傳銳
• 申請（專利權）人: 北京智慧空間科技有限責任公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;G06Q50/06;H02J3/32
• 代理公司: 北京方政衛士專利代理事務所(普通合伙) 16080
• 代理人: 何毅

1.一種超級電容和鋰電池混合儲能系統容量選取方法，其特征在于，包括：

S1，獲得場站實時發電數據，并進行數據初始化，所述數據初始化包括：將所述超級電容和所述鋰電池的SOC均設置為第一閾值；設定第一次容量選取的功率基準值為第二閾值，設定周期時間參數T為0，并在每次子循環開始時將單次時間參數t設定為0；

S2，將上一周期超級電容和鋰電池的功率平均值作為本周期的功率基準值；

S3,將超級電容和鋰電池的SOC對本周期的功率基準值進行結算；

S4，計算MPFR₁₀平抑需求，并向本周期的功率基準值進行結算；

S5，計算實際風機出力值與第一次容量選取的功率基準值之間的差值d，包括：在每個周期中創建小循環，以1s為步長，通過計算實際風機出力值與第一次容量選取的功率基準值之間的差值d作為每一秒的儲能需求量；

S6，通過判斷差值d的正負取值判斷所述混合儲能系統處于充電區間還是放電區間；

S7，進行上一周期的超級電容和鋰電池SOC結算；

S8，進行當前周期的MPFR₁₀的平抑效果結算，當前周期的MPFR₁₀的平抑效果結算方式與所述上一周期的超級電容和鋰電池SOC結算類似，均為每個周期保持一個固定的數值補償；

S9，當前時間點遞增1，令t＝t+1，判斷t是否達到60s，如果達到60s，則返回步驟S5，如果沒有，則繼續步驟S10；

S10，完成每個時刻的結算后，計算每個時刻的超級電容和鋰電池的充放電功率、并網功率、超級電容和鋰電池的SOC，并計算每個時刻是否存在失負荷和棄風情況；

S11，在上述一個完整的60s周期結束后，開始下個周期的超級電容SOC需求結算值的計算，而每十個完整周期，為下十個周期的鋰電池SOC需求結算值進行一次計算；

S12，計算本周期風電出力的平均值，并將其作為下一周期的基準值；

S13，將當前周期時間T遞增1，令T＝T+1,判斷T是否達到T_max，如果沒有達到，則返回步驟S2，如果達到，則表示當前每個時刻的數據均接受過一次結算，結束當前超級電容數值的程序；

S14，選擇不同的超級電容數值重復運行S1-S13，確定度電儲存成本及混合儲能系統初始投資成本變化。

2.根據權利要求1所述的一種超級電容和鋰電池混合儲能系統容量選取方法，其特征在于，所述第一閾值為50％。

3.根據權利要求1所述的一種超級電容和鋰電池混合儲能系統容量選取方法，其特征在于，所述第二閾值為0.8MW。

4.根據權利要求1所述的一種超級電容和鋰電池混合儲能系統容量選取方法，其特征在于，所述S4中所述計算MPFR₁₀平抑需求包括：

(1)基于每分鐘的MPFR容限計算每十分鐘的容許范圍；

(2)設置一個最大容量為十的數組T_d，將每個十個周期中的第一周期的基準值在周期開始前輸入到數組T_d中，定義T_d中的最大值為a_max，最小值為a_min；

(3)計算當前基準值與a_max和a_min的關系，若大于a_max則計算當前基準值與最小值的差是否超越容限，若超越容限，則將超越值注入儲能系統，并將容限作為新的a_max，若并未超越容限，則直接將此值作為a_max；小于a_min的情況與大于a_max的情況相同；

(4)經過上述處理后的基準值作為本周期真正的基準值，被按順序放入T_d中；

(5)對于第一周期的基準值直接放入到T_d中，后面每個周期的基準值都需要進行上述操作，直到第十個周期完結，重新進行一個新的循環。