[发明专利]基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度方法及系统

说明书

一种基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度方法及系统，基于户用直流电热耦合系统基本架构提取出供热系统的类电池特征，建立考虑多能流动态特征的两阶段动态微分模型；基于两阶段动态微分模型，计算反映储热和温控负荷运行特征的液态、气态虚拟电池容量和荷电状态；基于热泵性能系数，设计储能单元运行优先度模糊隶属度函数；设计模糊调控规则；利用最小隶属度原则，得到不同工作状态下的储能单元功率分配系数模糊判断结果；考虑储能单元容量差异的储能单元最终功率分配系数值；基于最终功率分配系数值和总调度功率，考虑储能功率约束，计算最终的功率分配策略，实现混合储能调度。

技术领域

本发明涉及的是一种电池管理领域的技术，具体是一种基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度方法及系统。

背景技术

近年来，储能系统在电网运行与新能源消纳中得到广泛的应用。混合储能系统是目前研究的热点之一。基于虚拟模糊自适应调控算法的功率分配策略是混合储能管理技术中的关键。现有的混合储能功率调配算法主要不同单元运行特性的合理利用，但没有考虑能源品位、能效对调配结果的影响。为综合考虑能源品位、荷电状态、热泵性能系数和用户舒适度对调控策略的影响，提出适用于长时间尺度的虚拟模糊自适应调控算法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度方法及系统，能够满足不同调度需求的直流电热耦合系统动态调控策略，以提升户用直流电热耦合系统中高品位能源含量，降低储热单元的耗散能量，并显著提升用户舒适度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度方法，具体步骤包括：

1)基于户用直流电热耦合系统基本架构提取出供热系统的类电池特征，建立考虑多能流动态特征的两阶段动态微分模型；

2)基于两阶段动态微分模型，计算反映储热和温控负荷运行特征的液态、气态虚拟电池容量和荷电状态；

3)基于能源品位和用户舒适度，设计包含电池储能、液态虚拟储能和气态虚拟储能的储能单元运行优先度的模糊隶属度函数；

4)基于储能单元的荷电状态，设计储能单元运行优先度模糊隶属度函数；

5)基于热泵性能系数，设计储能单元运行优先度模糊隶属度函数；

6)设计模糊调控规则；

7)利用最小隶属度原则，得到不同工作状态下的储能单元功率分配系数模糊判断结果；

8)考虑储能单元容量差异的储能单元最终功率分配系数值；

9)基于最终功率分配系数值和总调度功率，考虑储能功率约束，计算最终的功率分配策略，实现混合储能调度。

本发明涉及一种实现上述方法的基于虚拟模糊自适应调控算法的混合储能调度系统，包括：混合储能能量管理系统以及分别与之相连的锂电池能量监测与管理模块、储热水箱能量监测与管理模块以及室内温度能量监测与管理模块，其中：混合储能能量管理系统收集各储能单元的运行信息并通过虚拟模糊自适应调控算法进行混合储能的统一调度，锂电池能量监测与管理模块监测锂电池单元的运行状态并向混合储能管理系统发出锂电池的调控指令，储热水箱能量监测与管理模块监测储热水箱的运行状态并向混合储能管理系统发出储热水箱的调控指令，室内温度能量监测与管理模块监测室内温度变化并调节室内温度。

技术效果

与现有技术相比，本发明提出的虚拟自适应调控算法可提高户用储能系统中高品位电能的含量，降低户用储能系统中低品位热能的含量，提升户用直流电热耦合系统的能源品位，减小室内温度的波动幅度，提高用户的舒适度，减少储热水箱的能量耗散，提高户用直流电热耦合系统的综合能效。

附图说明