CN113991716B - 一种锂电池储能系统运行控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池储能系统运行控制方法，所述方法包括如下步骤：A、对发电系统的新能源发电预测曲线进行获取，B、对能量管理系统根据日前经济调度模型计算给出的储能日前调度曲线进行获取，C、对购售电电价信息和与上级电网交换功率曲线信息进行获取，并送入到控制模型中；D、控制模型对锂电池储能系统进行优化控制，在模型中识别出可以优化的平移时间段；并根据优化策略进行充放电时间段控制优化。本发明的锂电池储能系统运行控制方法，尽可能减少了储能系统在电量极值状态下所处时间；从而减少了在低电量情况下的锂电池内部结构塌陷的概率，也减少了因为过度充电导致无法释放离子的数量，从而延长了锂离子电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种锂电池储能系统运行控制方法，属于锂电池储能控制技术领域。
背景技术
随着锂离子电池的大量使用，对其性能的要求也越来越高，而电池的主要性能是其充电及放电特性；锂电池具有自放电小、电压高、质量轻、无污染以及使用寿命长等独特优点，随着锂电池技术等发展和碳达峰、碳中和等目标的制定，锂电池组作为储能设备的应用越来越广泛；如储能电站、微电网、不间断电源以及太阳能发电系统等新能源领域；其中，自主优化调度结果是锂电池储能系统控制的重要运行依据，该优化系统根据负荷和新能源的预测值、用户的用电需求、调度规划、市场电价等信息决策分布式电源等发电调度、从电网等购电计划、储能等出力分配、符合的安排；该决策需要满足一系列约束条件以及控制目标，如满足系统中的热电负荷需求，确保能量管理系统与主网系统见的运行协议，尽可能使能源消耗和系统损耗最小，使分布式电源的运行效率最高；锂电池储能系统运行时按照能量管理系统的运行曲线严格执行储能充放电控制；由于锂离子电池高额的成本及内部结构的复杂性，长时间的充电及放电会对锂离子电池造成永久损坏：如过度放电极易造成其内部结构塌陷，从而导致其容量损失，性能下降，寿命降低；而过度充电则会使得一些离子再也无法释放出来，容易发生爆炸；因此需要对锂离子电池充放电进行合理、有效的控制。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种锂电池储能系统运行控制方法，在通过能量管理算法得到结果之后，分析锂电池系统运行环境数据，如果在外界环境和电价政策相同的情况下，识别出可优化时间段；从而既能满足锂电池储能削峰填谷要求，又能提高储能电池使用寿命。
本发明的锂电池储能系统运行控制方法，所述方法包括如下步骤：
A、对发电系统的新能源发电预测曲线进行获取，并送入到控制模型中；
B、对能量管理系统根据日前经济调度模型计算给出的储能日前调度曲线进行获取，并送入到控制模型中；
C、对购售电电价信息和与上级电网交换功率曲线信息进行获取，并送入到控制模型中；
D、控制模型对锂电池储能系统进行优化控制，在模型中识别出可平移时间段和可以优化的平移时间段；并根据优化策略进行充放电时间段控制优化。
进一步地，所述可平移时间段判断方法具体如下：
a、获取新能源发电曲线中功率保持不变的时间段；
b、获取购售电曲线中功率维持不变的时间段；
c、获取购售电电价曲线中电价保持不变的时间段；
根据a、b和c三条曲线的时间段，确认三条曲线中同时不变的公共稳定时间段，即为可平移时间段；
进一步地，所述可以优化的平移时间段判断方法具体如下：
识别出能量管理系统给出的储能日前调度曲线中充电时间段、放电时间段和不冲不放时间段，并识别各时间段之间的连接时间点；接着将所述公共稳定时间段与所述连接时间点进行对比，如果该时间点落入可平移时间段中，即为可优化的平移时间段。
进一步地，所述优化策略具体如下：
获得可以优化的平移时间段，并进行如下优化控制：
a、锂电池储能系统处于充电状态：储能系统SOC高于80%时且充电时间段后有不冲不放状态，则将不冲不放时间段提前，如果储能系统SOC低于20%时且充电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放状态时间段延后；
b、锂电池储能系统处于放电状态：储能系统SOC高于80%时且放电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放时间段延后，如果储能系统SOC低于20%时且放电时间段后有不冲不放状态则将不冲不放状态提前。
与现有技术相比，本发明的锂电池储能系统运行控制方法，在调度结果生成后，对得到调度结果后又针对于电池的二次优化过程，在达到了与原调度结果同样的削峰填谷效果的前提下，尽可能减少了储能系统在电量极值状态下所处时间；从而减少了在低电量情况下的锂电池内部结构塌陷的概率，也减少了因为过度充电导致无法释放离子的数量，从而延长了锂离子电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的实施例1结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示的锂电池储能系统运行控制方法，所述方法包括如下步骤：
A、对发电系统的新能源发电预测曲线进行获取，并送入到控制模型中；
B、对能量管理系统根据日前经济调度模型计算给出的储能日前调度曲线进行获取，并送入到控制模型中；
C、对购售电电价信息和与上级电网交换功率曲线信息进行获取，并送入到控制模型中；
D、控制模型对锂电池储能系统进行优化控制，在模型中识别出可平移时间段和可以优化的平移时间段；并根据优化策略进行充放电时间段控制优化。
其中，所述可平移时间段判断方法具体如下：
a、获取新能源发电曲线中功率保持不变的时间段；
b、获取购售电曲线中功率维持不变的时间段；
c、获取购售电电价曲线中电价保持不变的时间段；
根据a、b和c三条曲线的时间段，确认三条曲线中同时不变的公共稳定时间段，即为可平移时间段；
所述可以优化的平移时间段判断方法具体如下：
识别出能量管理系统给出的储能日前调度曲线中充电时间段、放电时间段和不冲不放时间段，并识别各时间段之间的连接时间点；接着将所述公共稳定时间段与所述连接时间点进行对比，如果该时间点落入可平移时间段中，即为可优化的平移时间段。
所述优化策略具体如下：
获得可以优化的平移时间段，并进行如下优化控制：
a、锂电池储能系统处于充电状态：储能系统SOC高于80%时且充电时间段后有不冲不放状态，则将不冲不放时间段提前，如果储能系统SOC低于20%时且充电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放状态时间段延后；
b、锂电池储能系统处于放电状态：储能系统SOC高于80%时且放电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放时间段延后，如果储能系统SOC低于20%时且放电时间段后有不冲不放状态则将不冲不放状态提前。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (2)
1.一种锂电池储能系统运行控制方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
A、对发电系统的新能源发电预测曲线进行获取，并送入到控制模型中；
B、对能量管理系统根据日前经济调度模型计算给出的储能日前调度曲线进行获取，并送入到控制模型中；
C、对购售电电价信息和与上级电网交换功率曲线信息进行获取，并送入到控制模型中；
D、控制模型对锂电池储能系统进行优化控制，在模型中识别出可平移时间段和可以优化的平移时间段；并根据优化策略进行充放电时间段控制优化；
所述可平移时间段判断方法具体如下：
a、获取新能源发电曲线中功率保持不变的时间段；
b、获取购售电曲线中功率维持不变的时间段；
c、获取购售电电价曲线中电价保持不变的时间段；
根据a、b和c三条曲线的时间段，确认三条曲线中同时不变的公共稳定时间段，即为可平移时间段；
所述可以优化的平移时间段判断方法具体如下：
识别出能量管理系统给出的储能日前调度曲线中充电时间段、放电时间段和不冲不放时间段，并识别各时间段之间的连接时间点；接着将所述公共稳定时间段与所述连接时间点进行对比，如果该时间点落入可平移时间段中，即为可优化的平移时间段。
2.根据权利要求1所述的锂电池储能系统运行控制方法，其特征在于：所述优化策略具体如下：
获得可以优化的平移时间段，并进行如下优化控制：
a、锂电池储能系统处于充电状态：储能系统SOC高于80%时且充电时间段后有不冲不放状态，则将不冲不放时间段提前，如果储能系统SOC低于20%时且充电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放状态时间段延后；
b、锂电池储能系统处于放电状态：储能系统SOC高于80%时且放电时间段前有不冲不放状态，则将不冲不放时间段延后，如果储能系统SOC低于20%时且放电时间段后有不冲不放状态则将不冲不放状态提前。
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