【技术实现步骤摘要】
电化学混合储能装置的容量分配方法及系统
[0001]本专利技术涉及储能
,尤其涉及一种电化学混合储能装置的容量分配方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来,随着能源危机和环境污染的日益严峻,太阳能、风能等分布式可再生能源以其资源丰富、污染小等优点将在未来能源格局中扮演重要角色。由于太阳能、风能等的随机性和波动性,储能系统是必不可少的。
[0003]锂电池是电动汽车和电网储能应用的首选,因为与其他类型的电池相比,锂电池具有更高的功率密度和更长的循环寿命,锂离子电池的制造成本也在下降。超级电容器作为功率型储能元件,具有功率密度大、充放电速度快、储能效率高、循环寿命长的优点,可有效地抑制短时能量波动和平滑瞬时能量,但能量密度偏低。因此可以看出,锂电池和超级电容器具有互补性,因此可以将锂电池和超级电容器同时作为电化学混合储能装置。超级电容器与锂电池相比,在循环寿命、充放电倍率方面存在优势,而锂电池在成本方面存在优势。
[0004]但是针对锂电池与超级电容器形成的电化学混合储能装置的容量分配问题,需要给出一个合 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学混合储能装置的容量分配方法,其特征在于,包括:获取电化学混合储能装置的预设放电深度和预设放电倍率;根据电网下达至电厂的自动发电控制指令中的功率和所述电厂中火电负荷的功率,计算所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述电化学混合储能装置中超级电容器的理论初始总容量和锂电池的理论初始总容量;根据所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述超级电容器的理论初始总容量、所述锂电池的理论初始总容量、所述预设放电深度、所述预设放电倍率以及所述锂电池中磷酸铁锂和三元锂各自的容量单价,确定目标函数和约束条件,所述目标函数的优化目标为使所述超级电容器、所述磷酸铁锂和所述三元锂的建造成本之和最小;根据所述目标函数和约束条件,确定所述磷酸铁锂和所述三元锂的最优份额配比,并根据所述磷酸铁锂和所述三元锂的最优份额配比,确定所述超级电容器和所述锂电池的最优容量。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用第一公式计算所述电化学混合储能装置的理论初始总容量,所述第一公式包括:W
t
=k*n*W
需
式中,W
t
为所述电化学混合储能装置的理论初始总容量;W
需
为火力机组对应的负荷和电网下达至电厂的自动发电控制指令对应的负荷之间的缺口中单一波峰对应的容量缺口;k为大于1的保障系数;n为保证电能需求的情况下所述电化学混合储能装置的连续放电次数;P
AGC
为所述自动发电控制指令中的功率,P
火
为所述电厂中火电负荷的功率。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,采用第二公式计算所述超级电容器的理论初始总容量,所述第二公式包括:W
1t
=k*n*W1式中,W
1t
为所述超级电容器的理论初始总容量,W1为火力机组对应的高频负荷和电网下达至电厂的自动发电控制指令对应的高频负荷之间的缺口中单一波峰对应的容量缺口;P
AGC1
为所述自动发电控制指令中高频负荷对应的功率,P
火1
为所述电厂中火电负荷的高频负荷对应的功率。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,采用第三公式计算所述锂电池的理论初始总容量,第三公式包括:W
St
=W
t
‑
W
1t
式中,W
St
为述锂电池的理论初始总容量。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标函数包括:min Z=C
建造
式中,C
建造
为所述建造成本之和,roundup()为向上取整函数,V1为所述超级电容器对应型号的容量,V
s
为所述锂电池对应型号的容量,W
″
1t
为在应用场景中所述超级电容器的最大容量,W
″
S1t
为在应用场景中所述磷酸铁锂的最大容量,W
″
S2t
为在应用场景中三元锂的最大容量,$1为所述超级电容器的容量单价,$
S1
为所述磷酸铁锂的容量单价,$
S2
为所述三元锂的容量单价,L1为所述超级电容器在预设放电深度下的循环寿命,L
S1
为所述磷酸铁锂在预设放电深度下的循环寿命、L
S2
为所述三元锂在预设放电深度下的循环寿命。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括:6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员:王海峰,李军录,李冠赢,王占强,高照,高永杰,林志海,高卫民,李磊,邢超,吴森,张新江,侯杰,王海滨,吴瑊,刘帅伟,李程,高云逸,
申请(专利权)人:中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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