电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质，包括：获取目标混合储能系统的待分配的目标功率值；基于目标功率值的变化速率，分别确定电化学电池储能模块的第一功率分配值和飞轮储能模块的第二功率分配值；基于电化学电池储能模块和飞轮储能模块的工作状态，分别对第一功率分配值和第二功率分配值进行限定；基于目标混合储能系统的荷电状态越限制情况，分别对第一功率分配限定值和第二功率分配限定值进行荷电状态自保持功率控制和功率补偿，确定电池储能模块的第一功率实际分配值和飞轮储能模块的第二功率实际分配值。本发明专利技术可延长电池模块的使用寿命和提高混合储能系统的响应性能。提高混合储能系统的响应性能。提高混合储能系统的响应性能。

【技术实现步骤摘要】
电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质


[0001]本专利技术涉及混合储能
，具体为一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质。

技术介绍

[0002]火电机组的储能按照能量转换方式可以分为机械储能(含抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能)、电磁储能(含超导储能、超级电容储能)、电化学储能(铅酸/铅碳电池、锂离子电池、液流电池)、相变储能(熔盐储能、冰蓄冷储能)。储能按照放电时间长短可分为能量型储能和功率型储能，以及介于能量型与功率型储能两者之间的储能。利用不同储能的特点，将不同形式的储能组成混合储能系统，能够实现某些特定场景的需求。
[0003]针对于混合储能系统，传统的功率分配方式未考虑飞轮设备自放电率高的问题，当混合储能系统的飞轮已经运行到SOC下限，飞轮不再放电，此时如果系统接收到一个长时段(举例：3～8小时)的放电信号时，飞轮会因为不断自放电而停机。飞轮停机后，无法在短时段(举例：5～30分钟)内响应充放电指令，混合储能系统理论最大充放电容量为飞轮最大充放电容量与电池最大充放电容量之和，此时混合储能系统实际最大充放电容量为电池最大充放电容量，混合储能系统最大充放电容量减小，混合储能系统调节能力降低，且响应性能变差，电池充放电次数增多，导致电池寿命缩短。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法，应用于目标混合储能系统；所述目标混合储能系统包括电化学电池储能模块和飞轮储能模块；包括：获取所述目标混合储能系统的待分配的目标功率值；基于所述目标功率值的变化速率，分别确定所述电化学电池储能模块的第一功率分配值和所述飞轮储能模块的第二功率分配值；基于所述电化学电池储能模块和所述飞轮储能模块的工作状态，分别对所述第一功率分配值和所述第二功率分配值进行限定，确定所述电所述电化学电池储能模块的第一功率分配限定值和所述飞轮储能模块的第二功率分配限定值；基于所述目标混合储能系统的荷电状态越限制情况，分别对所述第一功率分配限定值和所述第二功率分配限定值进行荷电状态自保持功率控制和功率补偿，确定所述电池储能模块的第一功率实际分配值和所述飞轮储能模块的第二功率实际分配值。
[0006]进一步地，获取所述目标混合储能系统的待分配的目标功率值，包括：获取火电机组的自动发电控制指令与火电机组的实时功率；将所述自动发电控制指令与所述实时功率之差，作为所述目标功率值。
[0007]进一步地，基于所述目标功率值的变化速率，分别确定所述电化学电池储能模块的第一功率分配值和所述飞轮储能模块的第二功率分配值，包括：将所述目标功率值中变
化速率小于或等于预设速率的功率部分，确定为所述第一功率分配值；将所述目标功率值中，变化速率大于所述预设速率的功率部分，确定为所述第二功率分配值。
[0008]进一步地，所述电化学电池储能模块的工作状态，包括：荷电状态，温度欠温，过温状态，过压状态，欠压状态，过流状态，电池内阻状态。
[0009]进一步地，所述飞轮储能模块的工作状态，包括：荷电状态，真空度状态，飞轮振动幅度，部件温度，部件裂纹状态。
[0010]进一步地，基于所述目标混合储能系统的荷电状态越限制情况，分别对所述第一功率分配限定值和所述第二功率分配限定值进行荷电状态自保持功率控制和功率补偿，确定所述电池储能模块的第一功率实际分配值和所述飞轮储能模块的第二功率实际分配值，包括：当所述飞轮储能模块的荷电状态越过上限值或下限值、且所述电化学电池储能模块的荷电状态没有发生越过上限值或下限值情况时：对所述飞轮储能模块进行荷电状态自保持功率控制，得到第二功率实际分配值；所述电化学电池储能模块不进行荷电状态自保持功率控制而进行功率补偿，得到第一功率实际分配值；其中，所述第一功率实际分配值等于所述第一功率分配限定值减去所述第二功率实际分配值；当所述飞轮储能模块的荷电状态没有越过上限值或下限值、且所述电化学电池储能模块的荷电状态也没有发生越过上限值或下限值情况时：将所述第一功率分配限定值确定为所述第一功率实际分配值，将所述第二功率分配限定值确定为所述第二功率实际分配值。
[0011]进一步地，还包括：计算所述第一功率实际分配值和所述第二功率实际分配值之和，得到实际总功率值；将所述实际总功率值与所述目标功率值之差，作为反馈量；基于所述反馈量，对所述第一功率分配值和所述第二功率分配值进行调整。
[0012]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。
[0014]本专利技术提供了一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法、设备和介质，利用不同储能介质的物理特性和化学特性，制定合理的功率分配策略，减少了对储能设备的损伤，保证储能设备具备随时相应的能力，提高了混合储能系统的响应性能，缓解了传统的功率分配方式存在着响应性能差的技术问题。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法的流程图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的另一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法的流
程图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种火电机组的混合储能系统功率分配总流程图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供的一种飞轮与电池的第一调节流程的示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的一种电池的第一调节流程的示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例提供的一种电池与飞轮的第二调节流程的示意图；
[0022]图7为本专利技术实施例提供的一种飞轮的第二调节流程的示意图；
[0023]图8为本专利技术实施例提供的一种混合储能系统的调频策略示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]图1是根据本专利技术实施例提供的一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法的流程图，该方法应用于目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池与飞轮混合储能系统的功率分配方法，其特征在于，应用于目标混合储能系统；所述目标混合储能系统包括电化学电池储能模块和飞轮储能模块；包括：获取所述目标混合储能系统的待分配的目标功率值；基于所述目标功率值的变化速率，分别确定所述电化学电池储能模块的第一功率分配值和所述飞轮储能模块的第二功率分配值；基于所述电化学电池储能模块和所述飞轮储能模块的工作状态，分别对所述第一功率分配值和所述第二功率分配值进行限定，确定所述电所述电化学电池储能模块的第一功率分配限定值和所述飞轮储能模块的第二功率分配限定值；基于所述目标混合储能系统的荷电状态越限制情况，分别对所述第一功率分配限定值和所述第二功率分配限定值进行荷电状态自保持功率控制和功率补偿，确定所述电池储能模块的第一功率实际分配值和所述飞轮储能模块的第二功率实际分配值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取所述目标混合储能系统的待分配的目标功率值，包括：获取火电机组的自动发电控制指令与火电机组的实时功率；将所述自动发电控制指令与所述实时功率之差，作为所述目标功率值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：基于所述目标功率值的变化速率，分别确定所述电化学电池储能模块的第一功率分配值和所述飞轮储能模块的第二功率分配值，包括：将所述目标功率值中变化速率小于或等于预设速率的功率部分，确定为所述第一功率分配值；将所述目标功率值中，变化速率大于所述预设速率的功率部分，确定为所述第二功率分配值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电化学电池储能模块的工作状态，包括：荷电状态，温度欠温，过温状态，过压状态，欠压状态，过流状态，电池内阻状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述飞轮储能模块的工作状态，包括：荷电状态，真空度状态，飞轮振动幅度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯海山，苏磊，周岳，戴语涵，何华伟，温富光，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：