[发明专利]一种考虑动态充放电效率的电池储能系统调度方法

说明书

一种考虑动态充放电效率的电池储能系统调度方法，包括以下步骤：A、获取电池储能系统基本信息，对充放电效率特性曲线进行分段线性化；B、获取电池储能系统运行限制、初末电量、预测分时电价或价格乘子等调度信息；C、建立调度模型；D、计算电池储能系统各时段存储电量的动态上下限；E、动态规划反向递推，获得各时段需要反复求解的核心子问题的优化模型；F、利用核心子问题优化模型的几何特征，从下到上依次求解各水平子区域中最优路径；G、求解水平子区域内的最优路径；H、处理最优路径跳变；I、动态规划正向递推，计算各时段的最优充放电电量及功率决策；J、随时间发展进入下一时段，更新步骤B中的调度信息，执行步骤C。本方法为电池储能系统的优化运行提供了一种有效途径，具有工程实用价值。

技术领域

本发明涉及电池储能技术领域，尤其涉及一种考虑动态充放电效率的电池储能系统调度方法。

背景技术

可再生能源的不断快速接入电网，其不确定性对电力系统的控制和管理提出了新的挑战。近年来，储能已成为新的行业热点。通过储能系统的广泛应用，不仅能够平抑功率波动，提高电能质量，增强电网系统运行的可靠性。

一般情况下，储能的充放电效率随着充放电功率动态变化。例如铅酸电池和锂电池储能系统在放电时荷电状态(SOC)处于20％到95％，在这个范围内，放电时电压基本不变，效率随着放电电流的增大会有一定程度的降低。充电过程视为放电的逆过程，效率变化和放电类似，在偏离额定工况时，损耗增大，效率降低。

目前已有电池储能系统调度方法通常是根据未来一天的预测数据，制定储能的运行计划，在实际运行偏离运行计划时根据设定量进行修正，优化电池储能系统的运行效益。但是目前在求解电池储能系统的调度模型时一般都采用通用的商业优化软件进行求解，缺少有针对性、适应性强的专用求解算法。

因此，目前迫切需要有一种能够针对调度模型自身结构特性的专用算法能够实现调度问题的高效求解。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑动态充放电效率的电池储能系统调度方法，本发明方法为电池储能系统的优化运行提供了一种有效途径，具有工程实用价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

一种考虑动态充放电效率的电池储能系统调度方法，运用该方法能够制定电池储能系统的优化运行决策，提高电池储能系统的运行经济性，该方法包括以下步骤：

A、确定电池储能系统的容量、动态充放电功率和效率关系、充放电功率限制和电池储能系统容量上下限，根据调度的精度要求选择合适分段数对电池储能系统的充放电功率—效率关系进行分段线性化；

B、获取电池储能系统的初始存储电量、调度结束时的目标存储电量、各时段上网电量约束以及分时预测电价或者等效价值乘子；

C、建立电池储能系统的调度模型，调度模型的优化目标是制定电池储能系统各时段充放电功率决策，使电池储能系统的总发电收益最大化，调度模型的目标函数为：

式中，T为调度时段总数，t为调度时段编号，λ_t为第t时段的预测电价或者等效价值乘子，q_t为第t时段的电池储能系统的充放电电量，放电为正值，充电为负值，p(q_t)第t时段的电池储能系统的充放电功率，为q_t的一元分段线性函数，δ为调度时段长度；

调度模型的约束条件包含：

1)电池储能系统的电量平衡约束

式中，e_t为第t时段末电池储能系统的存储电量，L_t为已知的第t时段电池储能系统的固定损失电量，为负值；

2)上网电量约束