一种多储能单元协同放电方法技术

本发明专利技术提供了一种多储能单元协同放电方法，针对储能装置中多个相同的储能单元协同放电的工况，在满足总放电功率需求的前提下，根据当前参与放电的储能单元储能状态，自动调节各储能单元对应的放电功率指令，使各储能单元的储能状态在下降过程中趋近，实现了延长所有储能单元均处于可放电状态的时间的功能，保证了储能装置对系统的功率支撑能力。本发明专利技术根据各储能单元当前的储能状态分配功率指令，使各储能单元的储能状态在下降过程中趋近，避免了部分储能单元因储能状态达到下限而失去放电功能的问题。本发明专利技术计算简单，适用范围广，在整个放电过程中自动满足所有储能单元放电功率指令均不超过其额定功率的要求，有利于设备长期稳定工作。期稳定工作。期稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种多储能单元协同放电方法


[0001]本专利技术属于储能装置运行控制
，具体涉及一种多储能单元协同放电方法。

技术介绍

[0002]在具有多个相同储能单元的电力系统中，不同储能单元在放电起始时刻可能处于不同的储能状态；在需要多储能单元协同放电的工况下，如将系统所需的总放电功率指令简单地平均分配给各参与放电的储能单元，则处于较低储能状态的储能单元将率先达到储能状态下限而停止放电，从而减少了系统中可放电储能单元的数量，进而可能使当前所有可放电储能单元的总放电功率限值小于系统所需的放电功率，削弱储能装置对系统的支撑作用。如优先储能状态较高的储能单元放电，则需在每个控制周期对所有可参与放电的储能单元进行排序，功率分配策略的复杂程度增加；同时，在系统所需功率变化幅度较大的工况下，将出现某些储能单元在“放电
‑
停止”状态间不断切换的情况，不利于维持设备工作状态的稳定。
[0003]如何通过简单的策略合理分配各放电储能单元的放电功率指令，调节储能状态的下降速度，延迟最低储能状态达到下限的时间，从而延长各放电储能单元可同时利用的时间、保证储能装置对系统的功率支撑能力，是值得研究的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种多储能单元协同放电方法，用于延长所有储能单元均处于可放电状态的时间。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种多储能单元协同放电方法，包括以下步骤：
[0006]S1：储能装置包含多个相同的储能单元；设单个储能单元的额定放电功率为P
e
，设参与放电的储能单元的数量为n个，第i个储能单元当前的放电功率指令为P
i
，当前储存能量与额定储存能量之比为储能状态S
i
，储能状态允许运行范围为S
i
∈[S
l
，S
h
]；设所有参与放电的储能单元的平均储能状态为S
avg
，则：
[0007][0008]由于放电控制器的控制周期远小于功率指令和储能状态变化的时间尺度，设实际放电功率等于放电功率指令；
[0009]放电运行边界条件为每个储能单元的放电功率不超过P
e
；所有参与放电的储能单元的总放电功率P
sum
等于系统所需的放电功率指令P
ref
；设所有参与放电的储能单元的平均放电功率为P
avg
，则：
[0010][0011]S2：在以S为x轴、P/P
e
为y轴的直角坐标系中，设由(S
l
，0)和(S
h
，1)两点形成的直线为l；在每个控制周期计算(S
avg
，P
avg
/P
e
)；
[0012]若(S
avg
，P
avg
/P
e
)在直线l下方或正好处于直线l上，则由(S
l
，0)和(S
avg
，P
avg
/P
e
)两点形成直线l1；
[0013]若(S
avg
，P
avg
/P
e
)在直线l上方，则由(S
h
，1)和(S
avg
，P
avg
/P
e
)两点形成直线l2；
[0014]将S
i
代入x、P
i
/P
e
代入y得到P
i
；
[0015]S3：校验n个储能单元的功率指令之和P
sum
是否等于系统所需的放电功率指令P
ref
。
[0016]按上述方案，所述的步骤S2中，
[0017]直线l1的表达式为：
[0018][0019]直线l2的表达式为：
[0020][0021]由式(1)得到P
i
的表达式为：
[0022][0023]由式(2)得到P
i
的表达式为：
[0024][0025]进一步的，所述的步骤S3中，具体步骤为：
[0026]当(S
avg
，P
avg
/P
e
)在直线l下方或正好处于直线l上时，由式(3)有：
[0027][0028]当(S
avg
,P
avg
/P
e
)在直线l上方时，由式(4)有：
[0029][0030]按上述方案，所述的步骤S3中，无论当前(S
avg
，P
avg
/P
e
)与直线l的相对位置关系如何，当S
i
∈[S
l
，S
h
]时，P
i
不会超出[0，P
e
]，表明放电过程中分配给各储能单元的功率指令均不会超出额定放电功率。
[0031]一种计算机存储介质，其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行一种多储能单元协同放电方法。
[0032]本专利技术的有益效果为：
[0033]1.本专利技术的一种多储能单元协同放电方法，针对储能装置中多个相同的储能单元协同放电的工况，在满足总放电功率需求的前提下，根据当前参与放电的储能单元储能状态，自动调节各储能单元对应的放电功率指令，使各储能单元的储能状态在下降过程中趋近，实现了延长所有储能单元均处于可放电状态的时间的功能，保证了储能装置对系统的功率支撑能力。
[0034]2.与采用各储能单元平均分配总放电功率指令的放电策略相比，本专利技术根据各储能单元当前的储能状态分配功率指令，使储能状态越大的储能单元输出越大的功率；且储能单元之间的储能状态差距越大，功率指令的差距也越大，从而使各储能单元的储能状态在下降过程中趋近，避免了部分储能单元因储能状态达到下限而失去放电功能的问题。
[0035]3.本专利技术计算简单，适用范围广，不受储能单元初始储能状态约束，在整个放电过程中自动满足所有储能单元放电功率指令均不超过其额定功率的要求，同时不会造成储能单元“放电
‑
停止”状态的频繁切换，有利于设备长期稳定工作。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例的直线l、l1、l2示意图。
[0037]图2是本专利技术实施例的多储能单元协同放电策略仿真结果图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0039]参见图1，本专利技术的实施例面向包含多个相同储能单元的储能装置。设单个储能单元额定放电功率为P
e
，设参与放电的储能单元数量为n个，第i个储能单元当前放电功率指令为P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多储能单元协同放电方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：储能装置包含多个相同的储能单元；设单个储能单元的额定放电功率为P
e
，设参与放电的储能单元的数量为n个，第i个储能单元当前的放电功率指令为P
i
，当前储存能量与额定储存能量之比为储能状态S
i
，储能状态允许运行范围为S
i
∈[S
l
，S
h
]；设所有参与放电的储能单元的平均储能状态为S
avg
，则：由于放电控制器的控制周期远小于功率指令和储能状态变化的时间尺度，设实际放电功率等于放电功率指令；放电运行边界条件为每个储能单元的放电功率不超过P
e
；所有参与放电的储能单元的总放电功率P
sum
等于系统所需的放电功率指令P
ref
；设所有参与放电的储能单元的平均放电功率为P
avg
，则：S2：在以S为x轴、P/P
e
为y轴的直角坐标系中，设由(S
l
，0)和(S
h
，1)两点形成的直线为l；在每个控制周期计算(S
avg
，P
avg
/P
e
)；若(S
avg
，P
avg
/P
e
)在直线l下方或正好处于直线l上，则由(S
l
，0)和(S
avg
，P
avg
/P
e
)两点形成直线l1；若(S
avg
，P
avg
/P
e
)在直线l上方，则由(S
h
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁若星，严民雄，王五桂，胡锴，陈建民，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：