[发明专利]一种基于锂电池充放电状态的微电网能量管理方法及系统

权利要求书

1.一种基于锂电池充放电状态的微电网能量管理方法，其特征在于，包括：

获取微电网复合储能系统的能量存储模型，所述微电网复合储能系统包括锂电池和飞轮，所述能量存储模型的自变量为锂电池的有功指令、因变量为锂电池的寿命；

确定所述复合储能系统的成本函数，所述复合储能系统的成本与所述锂电池的寿命相关；

根据所述能量存储模型、微电网储能系统的功率平衡约束、锂电池的储能功率及储能容量约束和飞轮的储能功率及储能容量约束，以微电网复合储能系统的日均成本最小为目标函数，确定所述能量存储模型中高通滤波器的滤波时间常数的最优值；

确定所述复合储能系统的功率指令；所述功率指令大于0表示风电输出功率大于实时调度目标值，所述功率指令为复合储能系统的充电指令；所述功率指令小于0表示风电输出功率小于实时调度目标值，所述功率指令为复合储能系统的放电指令；

根据所述高通滤波器滤波时间常数的最优值以及所述功率指令确定所述锂电池的储能有功指令和所述飞轮的储能有功指令；

根据所述锂电池的储能有功指令和所述飞轮的储能有功指令对锂电池和飞轮进行充电或放电；

其中，所述能量存储模型为：

其中，τ_life-li为锂电池的寿命，τ为时间段，S_avg-li为τ时间段内锂电池SOC的平均值，L_li为锂电池寿命损耗系数，T_ref为参考环境温度，P_ref-li(t)为锂电池的有功指令，T_refa为参考环境温度的绝对温度值，T_lia为锂电池实际温度的绝对温度值，ΔL_li(m)为锂电池损耗系数的增量，N_li为τ时间段内锂电池的等效吞吐周期，S_dev-li为锂电池SOC的归一化偏差，K_SOC、K_T、K_co、K_ex、R_th均为经验常数。

2.根据权利要求1所述的基于锂电池充放电状态的微电网能量管理方法，其特征在于，所述微电网储能系统的功率平衡约束为P_li+P_fes＝P_HESS；锂电池的储能功率约束为|P_li(t)|≤P_rated.li和锂电池的储能容量约束为E_rated.liS_L.li≤E_li(t)≤E_rated.liS_U.li；飞轮的储能功率约束为|P_fes(t)|≤P_rated.fes、和飞轮的储能容量约束为E_rated.fesS_L.fes≤E_fes(t)≤E_rated.fesS_U.fes，其中，P_li为锂电池吸收或释放的功率，P_fes为飞轮的吸收或释放功率，P_HESS为复合储能系统的功率指令，P_rated.li为锂电池的额定功率，η_d.li为锂电池的放电效率，η_c.li为锂电池的充电效率，E_rated.li为锂电池的额定容量，S_L.li为锂电池的SOC上限值，E_li(t)为锂电池t时刻的容量，S_U.li为锂电池的SOC下限值，P_fes(t)为飞轮t时刻吸收或释放的功率，P_rated.fes为飞轮的额定功率，P_char.fes为飞轮的最大充电功率，E_max为飞轮的最大存储容量，E_min为飞轮的最小存储容量，E_r为飞轮储能当前存储能量，P_disc.fes为飞轮的最大放电功率，E_rated.fes为飞轮储能的额定容量，S_L.fes为飞轮的SOC上限值，E_fes(t)为飞轮t时刻的容量，S_U.fes为飞轮的SOC下限值。