[发明专利]一种基于可用容量的储能系统功率分配优化方法

权利要求书

1.本发明公开一种基于可用容量的储能系统功率分配优化方法，其特征在于，以多个子系统电池荷电状态均衡为目标，建立电池储能系统充放电功率分配优化模型并求解，再根据优化结果确定最优分配方案；具体步骤为：

S1.获取储能系统参数及调度任务；

S2.判断调度功率指令；

S3.以多个子系统电池荷电状态均衡为目标建立电池储能系统充放电功率分配优化模型；

S4.求解优化模型得出优化结果；

S5.制定分配方案并执行。

2.根据权利要求1中所述获取储能系统参数及调度任务，其特征在于，读取储能系统参数包括固定参数和可变参数，所述固定参数具体为：子系统储能变流器额定功率P_i,max(i＝1,2,3...,n为子系统编号)、子系统储能变流器充放电转换效率γ_i、子系统个数n、子系统电池额定容量C_i,I,rated、子系统电池额定电压U_i,rated、子系统电池充放电转换效率η_i；可变参数具体为：子系统电池t时刻(t时刻为当前时刻)荷电状态、子系统电池t时刻健康状态；所述调度任务包括储能系统t时刻到t+1时刻(t+1时刻为下个时刻)调度功率P、调度时长T。

3.根据权利要求1中所述判断调度功率指令，其特征在于，

1)P＞0时，储能系统以功率大小为P进行放电，进入步骤S3；

2)P＜0时，储能系统以功率大小为|P|进行充电，进入步骤S3；

3)P＝0时，储能系统输出为零，各个子系统功率输出为零，进入步骤S5。

4.根据权利要求1中所述建立电池储能系统充放电功率分配优化模型，其特征在于，优化模型包括目标函数和约束条件；所述目标函数为多个子系统调度功率，优化目标为多个子系统间荷电状态差异和储能系统出力功率与调度功率差值最小；所述约束条件包括：荷电状态约束、储能逆变器功率约束、电池功率约束。

5.根据权利要求3中所述目标函数，其特征在于，以子系统间荷电状态差异及储能系统出力功率与调度功率差值最小为优化目标，具体表达式如下：

目标函数中ξ_i(t+1)为t+1时刻第i个子系统可用容量占整个储能系统可用容量的比例，具体为：

1)P＞0时，

2)P＜0时，

目标函数中ξ_avg(t+1)为t+1时刻子系统可用容量占整个储能系统可用容量比例平均值，表达式如下：

目标函数中P_Bi为子系统电池功率，表达式如下：

P_Bi＝γ_i×η_i×P_i

其中，第i个子系统在t+1时刻的荷电状态表达式如下：

式中：α为均衡系数；为第i个子系统电池充放电转换效率，其中η_i,d和η_i,c分别为放电转换效率和充电转换效率；为第i个储能变流器充放电转换效率，其中γ_i,d和γ_i,c分别为放电转换效率和充电转换效率；P_i为第i个子系统分配功率；其中SOC_i,min为第i个子系统荷电状态下限；SOC_i,max为第i个子系统荷电状态上限；SOC_i(t)为第i个子系统在t时刻的荷电状态。

6.根据权利要求4中所述第i个子系统在t时刻荷电状态，其特征在于，第i个子系统在t时刻荷电状态应满足以下条件：

1)P＞0时，SOC_i(t)≥SOC_i,min；

2)P＜0时，SOC_i(t)≤SOC_i,max。