【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種儲能電站的容量和功率配置方法，屬于化學(xué)儲能電站。
技術(shù)介紹
1、隨著可再生能源裝機的日益增多，儲能電站正受到世界各國的高度重視，隨著鋰離子電池性能的提高和成本的降低，鋰離子電池尤其是磷酸鐵鋰電池成為目前使用最多的電池。鋰離子電池的循環(huán)壽命與循環(huán)次數(shù)、放電深度等密切相關(guān)。通常用于儲能電站的鋰離子電池放電深度固定在80%~90%。隨著循環(huán)次數(shù)增加，電池的容量會逐漸衰減。圖8是電池容量隨循環(huán)次數(shù)增加容量衰減率的示意圖，可以看到，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到5000次時，電池容量僅為初始容量的74%，通常認(rèn)為電池的容量衰減到80%以下，電池就不適合再繼續(xù)使用。
2、為了能滿足使用周期內(nèi)，儲能電站的電池容量能夠滿足契約容量，通常的做法是在儲能電站建設(shè)初期，充分考慮到電池在使用周期內(nèi)的衰減容量，對初裝的電池容量進(jìn)行超額配置，致使初裝容量遠(yuǎn)大于電站的契約容量。例如，對于儲能電站契約容量為10mwh，使用質(zhì)保期為10年，儲能電站的契約功率5mw，初裝電池容量配置為12.5mwh，經(jīng)過10年時間電池容量會衰減到80%，才能保證質(zhì)保期內(nèi)契約容量仍為10mwh。這樣會帶來儲能電站初始投資浪費，投資回報率低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提出一種儲能電站的容量和功率配置方法，以及裝置、電子設(shè)備和計算機可讀存儲介質(zhì)。
2、為解決上述問題，本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案如下：
3、一種儲能電站的容量和功率配置方法，所述儲能電站包括初裝電池、pcs單元和ems單元，pcs
4、獲取儲能電站中所有電池的電池參數(shù)，確定所有電池的當(dāng)前總?cè)萘浚?/p>
5、根據(jù)確定的所有電池的當(dāng)前總?cè)萘浚袛嗨须姵氐漠?dāng)前總?cè)萘渴欠駶M足契約容量的約束條件；
6、根據(jù)所有電池的當(dāng)前總?cè)萘繚M足契約容量的約束條件的情況，確定儲能電站的容量配置方案；以及確定由ems單元分別向pcs單元和向補能單元發(fā)送功率調(diào)度指令的儲能電站的功率配置方案；
7、更新儲能電站中所有電池的電池參數(shù)，重新生成儲能電站的容量配置方案和功率配置方案；
8、所述契約容量的約束條件為要求所有電池的當(dāng)前總?cè)萘俊萜跫s容量；所述所有電池包括初裝電池和補能電池；所述電池參數(shù)包括電池荷電狀態(tài)、電池容量、電池健康狀態(tài)和電池電壓；
9、所述儲能電站的容量配置方案包括：當(dāng)所有電池的當(dāng)前總?cè)萘繚M足所述契約容量的約束條件時不配置補能單元，以及當(dāng)所有電池的當(dāng)前總?cè)萘坎粷M足所述契約容量的約束條件時配置一次補能單元；所述儲能電站的功率配置方案包括向pcs單元發(fā)送pcs功率調(diào)度指令，和向補能單元的電池環(huán)流控制器發(fā)送按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令；
10、所述補能單元由一組電池環(huán)流控制器與一組補能電池連接而成，補能單元與初裝電池相并聯(lián)在pcs單元和ems單元之間，補能單元的電池環(huán)流控制器和補能電池分別與ems單元連接。
11、進(jìn)一步地，所述所有電池的當(dāng)前總?cè)萘康挠嬎愎饺缦拢?/p>
12、未配置有補能單元時，
13、；
14、配置有補能單元時，
15、；
16、式中， c 0為初裝電池容量， soh 0為初裝電池健康狀態(tài)， soc 0為初裝電池荷電狀態(tài)， c x為第x個補能單元中補能電池容量， soh x為第x個補能單元中補能電池健康狀態(tài)， soc x為第x個補能單元中補能電池荷電狀態(tài)，1≤x≤n，n為補能單元總數(shù)。
17、進(jìn)一步地，所述補能單元由一組dc/dc轉(zhuǎn)換器與一組補能電池串聯(lián)而成；所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為指根據(jù)補能電池的當(dāng)前容量占所有電池當(dāng)前總?cè)萘康谋壤M(jìn)行電流/功率分配的電流參考指令。
18、進(jìn)一步地，對于pcs單元和各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器的效率均為1的情形，進(jìn)行儲能電站的容量配置時，所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為向各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令，向第x個補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令表示如下：
19、；
20、式中，為ems單元向pcs單元發(fā)送的儲能電站的功率調(diào)度指令； c 0為初裝電池容量， soh 0為初裝電池健康狀態(tài)， soc 0為初裝電池荷電狀態(tài)， v 0為初裝電池電壓?； c x為第x個補能單元中補能電池容量， soh x為第x個補能單元中補能電池健康狀態(tài)， soc x為第x個補能單元中補能電池荷電狀態(tài)， v x?為第x個補能單元中補能電池電壓，1≤x≤n，n為補能單元總數(shù)。
21、進(jìn)一步地，對于pcs單元及各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器的效率分別為?、、……的情形，所述電池參數(shù)還包括上述效率?，進(jìn)行儲能電站的容量配置時，所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為向各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令，向第x個補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令在充電狀態(tài)下和放電狀態(tài)下分別表示如下：
22、充電狀態(tài)下：
23、；
24、放電狀態(tài)下：
25、；
26、式中，為ems單元向pcs單元發(fā)送的儲能電站的功率調(diào)度指令； c 0為初裝電池容量， soh 0為初裝電池健康狀態(tài)， soc 0為初裝電池荷電狀態(tài)， v 0為初裝電池電壓?； c x為第x個補能單元中補能電池容量， soh x為第x個補能單元中補能電池健康狀態(tài)， soc x為第x個補本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種儲能電站的容量和功率配置方法，所述儲能電站包括初裝電池、PCS單元和EMS單元，PCS單元一端接入電網(wǎng)，另一端分別與初裝電池和EMS單元連接，EMS單元還與初裝電池連接，其特征在于，所述儲能電站的容量和功率配置方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述所有電池的當(dāng)前總?cè)萘康挠嬎愎饺缦拢?/p>
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述補能單元由一組DC/DC轉(zhuǎn)換器與一組補能電池串聯(lián)而成；所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為指根據(jù)補能電池的當(dāng)前容量占所有電池當(dāng)前總?cè)萘康谋壤M(jìn)行電流/功率分配的電流參考指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，對于PCS單元和各補能單元的DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率均為1的情形，進(jìn)行儲能電站的容量配置時，所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為向各補能單元的DC/DC轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令，其中向第x個補能單元的DC/DC轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令表示如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述儲能電站的容量和功率配置
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述初裝電池的容量應(yīng)不小于該儲能電站的契約容量的1.05倍；或者初裝電池的容量至少滿足儲能電站1年質(zhì)保期的運行要求；每次配置的補能單元的補能電池的容量為初裝電池容量的1/10~1/3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述初裝電池為儲能電站首次安裝的電池，或儲能電站已安裝滿足質(zhì)保期要求超額配置的電池，初裝電池為一個電池組或由多個電池組組成。
8.一種實現(xiàn)儲能電站的容量和功率配置的裝置，所述儲能電站包括初裝電池、PCS單元和EMS單元，PCS單元一端接入電網(wǎng)，另一端分別與初裝電池和EMS單元連接，EMS單元還與初裝電池連接，其特征在于，所述實現(xiàn)儲能電站的容量和功率配置的裝置還包括以下模塊：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，該存儲器存儲有計算機程序，所述處理器用于調(diào)用并運行所述存儲器中存儲的計算機程序執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上的權(quán)利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種儲能電站的容量和功率配置方法，所述儲能電站包括初裝電池、pcs單元和ems單元，pcs單元一端接入電網(wǎng)，另一端分別與初裝電池和ems單元連接，ems單元還與初裝電池連接，其特征在于，所述儲能電站的容量和功率配置方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述所有電池的當(dāng)前總?cè)萘康挠嬎愎饺缦拢?/p>
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，所述補能單元由一組dc/dc轉(zhuǎn)換器與一組補能電池串聯(lián)而成；所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為指根據(jù)補能電池的當(dāng)前容量占所有電池當(dāng)前總?cè)萘康谋壤M(jìn)行電流/功率分配的電流參考指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，對于pcs單元和各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器的效率均為1的情形，進(jìn)行儲能電站的容量配置時，所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為向各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令，其中向第x個補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)送的電流參考指令表示如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述儲能電站的容量和功率配置方法，其特征在于，對于pcs單元及各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換器的效率分別為?、、……的情形，所述電池參數(shù)還包括上述效率?，進(jìn)行儲能電站的容量配置時，所述按容量占比進(jìn)行分配的功率調(diào)度指令為向各補能單元的dc/dc轉(zhuǎn)換...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張樂，金成，孫玉坤，王博，袁野，
申請(專利權(quán))人：無錫太湖學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。