[发明专利]一种蓄电池储能系统控制方法

说明书

技术领域

本发明属于蓄电池储能控制技术领域，尤其是一种蓄电池储能系统控制方法。

背景技术

蓄电池是贮存化学能量并在必要时放出电能的一种电气化学设备。其工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出。蓄电池的额定容量用来表征其储存电能的能力，即蓄电池充满电时内部的电能，随着蓄电池的使用，其内部电能会不断释放。荷电状态(State of Charge,Soc)可以用来表征蓄电池电能释放的程度，荷电状态是指蓄电池的剩余容量与额定容量的比值，荷电状态为1代表蓄电池电量全满，荷电状态为0代表净放电量达到额定容量。

由于受到内部电化学反应过程的影响，蓄电池的充放电过程受到一系列约束：对于充电过程，并不是任何大小的充电电流都能够被蓄电池接受，存在一个最大的可接受电流，最大可接受电流大小取决于充电时刻蓄电池的剩余容量；与此同时，最大可接受电流的大小在充电过程中的值也并不是恒定的，而将随着蓄电池剩余容量的增加而减小。对于放电过程，蓄电池的放电容量受到放电电流的约束，放电电流越大，蓄电池能够放出的总电量就越少，放电过程的持续时间也越短；放电电流越小，其能够放出的总电量就越大，放电过程的持续时间也越长。

在蓄电池储能系统中，为了充分发挥能源转化效率，需要建立能量管理平台，对蓄电池的充放电进行管理和控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理并且能够充分发货能源转化效率的蓄电池储能系统控制方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种蓄电池储能系统控制方法，包括以下步骤：

步骤1、读取当前时刻蓄电池的荷电状态Soc(t)；

步骤2、根据系统未来一段时间Δt内的负荷预测结果，估算Δt内蓄电池与外部的交换功率P_ex；

步骤3、根据蓄电池系统运行电压，计算Δt内与外部的交换电流I_ex＝P_ex/U；

步骤4、若交换电流I_ex＞0，代表蓄电池放电，执行步骤5，否则执行步骤6；

步骤5、蓄电池放电控制步骤；

步骤6，蓄电池充电控制步骤。

而且，所述步骤5的具体处理过程为：计算Δt内蓄电池最大可放电电流I_outmax，若I_outmax≥I_ex，标记蓄电池能够供电，计算放电后蓄电池的荷电状态Soc(t+Δt)作为参考；若I_outmax＜I_ex，提示系统缺电告警信息。

而且，所述计算Δt内蓄电池最大可放电电流I_outmax采用如下公式：

T=K×SoC(t-1)Ioutn]]>

其中，SoC(t-1)为放电初始时刻蓄电池的荷电状态，T为蓄电池可持续放电的时间T，K和n为取决于不同蓄电池自身放电特性的常数。

而且，所述计算放电后蓄电池的荷电状态采用如下公式：

其中，t为在电流I_out下的实际放电时间，C_N为蓄电池额定容量，SoC(t)为放电完成后蓄电池的荷电状态。

而且，所述步骤6的具体处理过程为：计算蓄电池的可接受电流和蓄电池在充电时间t内的充电容量C_in，充电电流I_in＜I₀，蓄电池以I_in恒电流充电；否则，估算蓄电池在Δt内的最大临界充电电流I_inmax，并控制系统以I_inmax为蓄电池充电，同时提示系统内电能过剩，需要切除部分电源。

而且，所述计算蓄电池的可接受电流采用如下公式：

I＝I₀e^-at