一种储能单元功率分配方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种储能单元功率分配方法及系统，包括：依次获取储能电站的各储能单元对应的电池特性；根据电池特性，计算各储能单元的充电能力和放电能力；根据总功率判断各储能单元的状态，若各储能单元的状态为充电状态，则计算各储能单元的充电能力，并建立充电功率损耗优化模型；迭代求解充电功率损耗优化模型，直到各储能单元的充电功率分配因子满足各自对应的充电功率约束条件和总充电功率分配权重约束条件，停止迭代，输出各储能单元的第一充电功率分配因子；根据第一充电功率分配因子，依次更新各储能单元的第一荷电状态，并为各储能单元进行充电功率分配。本发明专利技术能够降低储能系统的功率损耗，延长储能电池寿命，提高储能单元性能。高储能单元性能。高储能单元性能。

【技术实现步骤摘要】
一种储能单元功率分配方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种储能单元功率分配方法。

技术介绍

[0002]虽然新能源在电网中的接入增加了能源供给，在一定程度上改善了能源结构，对环境污染问题也有一定的缓解。但是，在实际运行中，电网本身在运行中需要时刻满足发电与负荷功率的实时平衡。而新能源的出力主要由外界天气情况所决定，发电功率呈现出较强的波动性，新能源发电设备出力波动同样会导致并网点发生电压骤升/骤降或者电压闪变，给电网电能质量产生不良影响，降低电网运行可靠性。
[0003]通过快速储能和释放电能，储能电站不仅可以参与系统削峰填谷，稳定新能源发电波动，而且在提高新能源发电收入、延缓电网建设升级等方面发挥着重要作用。逐步改善的储能电站已成为现代新能源发电系统中一种新型的、功能复杂的并且可操作和独立的经济实体，商业模式也表明逐渐清晰的发展前景。
[0004]储能电站应用于不同场景下产生的技术需求不同，产生的经济效益也不同，储能系统的控制策略作为储能规划的核心环节，需要综合考虑应用场景、应用模式、环境、经济性等因素，控制策略的指标涉及应用场景/能量存储本体技术的两个方面，其多样性、不可通约性，以及原始信息与大量主观因素的混合。作为一种商品，目前发展成熟度较高的几种储能技术呈现出各有短板格局，且经济成本居高不下，仍未有一种储能技术成熟度发展至“高安全、低成本、长寿命”，进入商业推广阶段。在该发展背景下，储能控制策略已经逐渐成为电站建设过程中必须要考虑的因素，需要对不同应用场景下以及控制目标下的控制策略进行分析研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种储能单元功率分配方法，旨在降低储能单元的充电时的功率损耗，提升各个储能单元的充电能力，延长储能电池寿命。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种储能单元功率分配方法，所述方法包括：
[0007]依次获取储能电站的各储能单元对应的电池特性；其中，所述电池特性包括各储能单元充电的第一荷电状态、各储能单元放电的第二荷电状态、各储能单元的额定功率和上级调度的总电功率；
[0008]根据所述电池特性，计算各储能单元的充电能力和放电能力；
[0009]根据所述总功率判断各储能单元的状态，若各储能单元的状态为充电状态，则计算所述各储能单元的充电能力，并建立充电功率损耗优化模型；
[0010]迭代求解所述充电功率损耗优化模型，获得各所述储能单元的充电功率分配因子，直到所述各储能单元的充电功率分配因子满足各自对应的充电功率约束条件和总充电功率分配权重约束条件，停止迭代，输出各所述储能单元的第一充电功率分配因子；其中，每次迭代时，更新所述充电功率损耗优化模型的参数；
[0011]根据所述第一充电功率分配因子，依次更新所述各储能单元的第一荷电状态；
[0012]以所述第一充电功率分配因子为各储能单元进行充电功率分配。
[0013]本专利技术通过各储能单元在充电状态下，综合考虑储能单元的电池特性对充电功率分配的影响，对充电状态下的储能单元建立以最小充电功率损耗为目标的模型，求解出充电功率分配因子满足充电功率约束和总充电功率分配权重约束的可行解，能够降低充电状态下的各储能单元的功率损耗，提升各储能单元的储能充电能力，从而提升储能系统的充电性能，进而延长储能电池寿命。
[0014]进一步，所述根据所述总功率判断各储能单元的状态，还包括：
[0015]根据所述总功率判断各储能单元的状态，若各储能单元的状态为放电状态，则根据所述各储能单元的放电能力，建立放电功率损耗优化模型；
[0016]迭代求解所述放电功率损耗优化模型，获得各所述储能单元的放电功率分配因子，直到各所述储能单元的放电功率分配因子满足各自对应的放电功率约束条件和总放电功率分配权重约束条件，停止迭代，输出各所述储能单元的第一放电功率分配因子；其中，每次迭代时，更新所述放电功率损耗优化模型的参数；
[0017]根据所述第一放电功率分配因子，依次更新所述各储能单元的第一荷电状态；
[0018]以所述第一放电功率分配因子为各储能单元进行放电功率分配。
[0019]本专利技术还考虑在放电状态下，综合考虑储能单元的电池特性对放电功率分配的影响，对放电状态下的储能单元建立以最小放电功率损耗为目标的模型，求解出放电功率分配因子满足放电功率约束和总放电功率分配权重约束的可行解，能够降低放电状态下的各储能单元的功率损耗，提升各储能单元的储能放电能力，从而提升储能系统的放电性能，进而延长储能电池寿命。
[0020]进一步，所述根据所述总功率判断各储能单元的状态，包括：
[0021]若所述总功率大于充放电阈值，则确定所述各储能单元的状态均为充电状态；否则，确定所述各储能单元的状态均为放电状态。
[0022]再进一步，所述根据所述电池特性，计算各储能单元的充电能力和放电能力，具体为：
[0023]根据所述电池特性，分别计算各储能单元的充电因子，并以各储能单元各自的额定功率和各自的充电因子中的最小值，作为各储能单元的充电能力。
[0024]本专利技术取各储能单元的充电能力为各自的功率和各自的充电因子中的最小值为充电能力，各储能单元的充电能力不会超出各储能单元的功率范围，能够预防当计算出各储能单元的充电因子大于各储能单元可允许的功率范围的情况发生。
[0025]进一步，所述的储能单元功率分配方法，还包括：
[0026]根据所述电池特性，分别计算各储能单元的放电因子，并以各储能单元各自的额定功率的相反数和各自的放电因子中的最大值，作为各储能单元的放电能力。
[0027]本专利技术取各储能单元的放电能力为各自的功率和各自的放电因子中的最大值为放电能力，各储能单元的放电能力不会超出各储能单元的功率范围，能够预防当直接取计算出各储能单元的放电因子之后，各储能单元的放电因子小于各储能单元可允许的功率范围的情况发生。
[0028]再进一步，所述直到所述各储能单元的充电功率分配因子满足各自对应的充电功
率约束条件和总充电功率分配权重约束条件，具体为：
[0029]根据各储能单元各自的充电功率分配因子和所述总功率，计算得到各储能单元的充电功率分配结果；
[0030]当各储能单元的充电功率分配结果小于或者等于各储能单元的充电能力，且所述充电功率分配结果大于或者等于0时，确定满足各自对应的充电功率约束条件；
[0031]当所有储能单元的充电功率分配因子和为1时，确定满足所述总充电功率分配权重约束。
[0032]本专利技术采用对求解的充电功率分配因子进行充电功率约束和总充电功率分配权重约束限制，只有同时满足充电功率约束和总充电功率分配权重约束的充电功率分配因子才为最后的求解结果，多次求解后能够解得精准的可行解，减低充电功率损耗，从而提高储能系统的充电能力。
[0033]再进一步，所述直到各所述储能单元的放电功率分配因子满足各自对应的放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能单元功率分配方法，其特征在于，所述方法包括：依次获取储能电站的各储能单元对应的电池特性；其中，所述电池特性包括各储能单元充电的第一荷电状态、各储能单元放电的第二荷电状态、各储能单元的额定功率和上级调度的总电功率；根据所述电池特性，计算各储能单元的充电能力和放电能力；根据所述总功率判断各储能单元的状态，若各储能单元的状态为充电状态，则计算所述各储能单元的充电能力，并建立充电功率损耗优化模型；迭代求解所述充电功率损耗优化模型，获得各所述储能单元的充电功率分配因子，直到所述各储能单元的充电功率分配因子满足各自对应的充电功率约束条件和总充电功率分配权重约束条件，停止迭代，输出各所述储能单元的第一充电功率分配因子；其中，每次迭代时，更新所述充电功率损耗优化模型的参数；根据所述第一充电功率分配因子，依次更新所述各储能单元的第一荷电状态；以所述第一充电功率分配因子为各储能单元进行充电功率分配。2.如权利要求1所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，所述根据所述总功率判断各储能单元的状态，还包括：根据所述总功率判断各储能单元的状态，若各储能单元的状态为放电状态，则根据所述各储能单元的放电能力，建立放电功率损耗优化模型；迭代求解所述放电功率损耗优化模型，获得各所述储能单元的放电功率分配因子，直到各所述储能单元的放电功率分配因子满足各自对应的放电功率约束条件和总放电功率分配权重约束条件，停止迭代，输出各所述储能单元的第一放电功率分配因子；其中，每次迭代时，更新所述放电功率损耗优化模型的参数；根据所述第一放电功率分配因子，依次更新所述各储能单元的第一荷电状态；以所述第一放电功率分配因子为各储能单元进行放电功率分配。3.如权利要求1所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，所述根据所述总功率判断各储能单元的状态，包括：若所述总功率大于充放电阈值，则确定所述各储能单元的状态均为充电状态；否则，确定所述各储能单元的状态均为放电状态。4.如权利要求1所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，所述根据所述电池特性，计算各储能单元的充电能力和放电能力，所述充电能力的计算具体为：根据所述电池特性，分别计算各储能单元的充电因子，并以各储能单元各自的额定功率和各自的充电因子中的最小值，作为各储能单元的充电能力。5.如权利要求4所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，还包括放电能力的计算，具体为：根据所述电池特性，分别计算各储能单元的放电因子，并以各储能单元各自的额定功率的相反数和各自的放电因子中的最大值，作为各储能单元的放电能力。6.如权利要求1所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，所述直到所述各储能单元的充电功率分配因子满足各自对应的充电功率约束条件和总充电功率分配权重约束条件，具体为：根据各储能单元各自的充电功率分配因子和所述总功率，计算得到各储能单元的充电
功率分配结果；当各储能单元的充电功率分配结果小于或者等于各储能单元的充电能力，且所述充电功率分配结果大于或者等于0时，确定满足各自对应的充电功率约束条件；当所有储能单元的充电功率分配因子和为1时，确定满足所述总充电功率分配权重约束。7.如权利要求2所述的储能单元功率分配方法，其特征在于，所述直到各所述储能单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盈，赵伟，杨德林，金莉，马燕君，谭令其，王晓毛，张浚坤，李歆蔚，江链涛，马凯，雷二涛，范心明，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：