System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法及系统技术方案_技高网

一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法及系统技术方案

技术编号:44884045 阅读:9 留言:0更新日期:2025-04-08 00:20
本发明专利技术公开一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法及系统,属于储能技术领域。储能系统能量管理方法包括:获取每个储能单元的荷电状态、健康状态、储能单元温度;根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态;根据荷电状态、健康状态、储能单元温度、安全状态构建功率分配的目标函数和约束条件;求解目标函数得到功率分配指令,根据功率分配指令和储能单元的安全状态分配功率。该方法在测量储能单元健康状态SOH和温度T的基础上分配储能单元功率,防止储能单元温度过高,延缓电站老化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法及系统,属于储能。


技术介绍

1、储能技术的发展对于构建智能电网、实现可再生能源发电具有核心关键作用。储能技术在智能电网构建中的作用包括:智能电网需要实时平衡电力供需,而储能系统能够在电力过剩时储存电能,在电力不足时释放电能,从而有效缓解供需矛盾,提高电网的稳定性和可靠性。储能系统能够快速响应电网的调度指令,实现电力的快速调节和分配,提高电网的灵活性和响应速度。可再生能源发电具有间歇性和不确定性,储能系统能够平抑可再生能源发电的波动,提高可再生能源的并网比例和利用率。新能源发电占比的提高使得电网的电力供应稳定性面临挑战,储能系统作为备用电源,能够在新能源发电不足或故障时提供电力支持,保障电力供应的安全性和连续性。通过储能系统的优化调度,可以减少新能源发电的弃风、弃光等现象,提高新能源发电的利用率和经济效益,从而降低新能源发电的成本。

2、随着新能源的快速发展,储能系统作为新能源行业的重要组成部分,需要智能化管理系统来实现对能源的高效管理和优化。储能电站能量管理系统能够监控、控制和优化能源系统中的能量流动和能源消耗,提高能源利用效率,降低运营成本。

3、公开号为cn117375048a的专利申请,涉及一种多目标优化储能系统功率分配方法,方法包括以下步骤:步骤1:确定储能系统功率分配的评价指标;步骤2:建立储能系统的运行成本、储能单元的健康状态损失、储能系统的荷电状态一致性的数学模型;步骤3:确定约束条件;步骤4:多目标转换;步骤5:采用北方苍鹰算法求解模型进行功率分配;步骤6:针对直流微电网具有效率高、能耗低、稳定安全的特点,为了提高储能系统的稳定性和供电时长,通常采用多个储能单元并联的形式;储能单元通过dc-dc变换器与直流母线相连接,利用能量管理系统实现对电池单元的优化控制。虽然该申请利用能量管理系统实现对电池单元的优化控制,但是没有考虑考虑储能单元健康状态和运行温度,一旦发生安全事故会延缓电站运行,会使得实际功率分配时,不能顺利的进行,造成智能电网故障。

4、现有的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法主要是通过测量储能单元的荷电状态(soc)和健康状态(soh)来分配储能单元的功率。这种方法能够在一定程度上保证储能单元的健康状态和温度处于最佳的状态,但是并不能完全避免储能单元的滥用和老化。存在一些问题。首先,现有的方法主要是基于储能单元的荷电状态和健康状态来分配功率,并没有充分考虑储能单元的温度对功率分配的影响。这样可能导致储能单元的温度过高,从而加速储能单元的老化,缩短其使用寿命。其次,现有的方法在估算储能单元的安全状态时,也没有充分考虑储能单元的温度对安全状态的影响。这样可能导致功率分配的不合理,存在一定的安全隐患。因此,现有的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法在实际应用中存在一定的局限性。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法及系统。该方法在测量储能单元健康状态soh和温度t的基础上分配储能单元功率,防止储能单元温度过高,延缓电站老化。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:

3、第一方面,本专利技术提供一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,包括:

4、获取每个储能单元的荷电状态、健康状态、储能单元温度;

5、根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态;

6、根据荷电状态、健康状态、储能单元温度、安全状态构建功率分配的目标函数和约束条件;

7、求解目标函数得到功率分配指令,根据功率分配指令和储能单元的安全状态分配功率。

8、作为本专利技术进一步改进,所述根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态,包括:

9、确定储能单元的电池正常工作温度范围;

10、在电池正常工作温度范围外,基于当电池工作温度大于,且接近100°c时,电池性能恶化的速度加快,构建电池温度、健康状态与安全状态的关系;

11、由储能单元的和计算储能单元的安全状态。

12、作为本专利技术进一步改进,所述储能单元的安全状态为:

13、

14、式中,为安全状态,第个储能单元的荷电状态为、健康状态为、温度为,0<i≤,为工作温度阈值。

15、作为本专利技术进一步改进,所述功率分配的目标函数为:

16、

17、式中:为时刻储能单元soc;为时刻储能系统soc的平均值;为时刻储能单元温度;为时刻储能系统温度的平均值;n为储能系统单元个数;和为常系数。

18、作为本专利技术进一步改进,所述约束条件包括电池单元soc约束、单元充放电功率约束、soc变化约束和充放电功率守恒约束。

19、作为本专利技术进一步改进,所述电池单元soc约束为

20、

21、其中,、分别为电池储能单元的最小与最大界限;

22、单元充放电功率约束为

23、

24、其中,为单个储能单元功率最大值;

25、soc变化约束为

26、

27、其中,是调峰机组中第个电池储能单元在时段功率,是一个时间段,是电池储能单元的容量。

28、充放电功率守恒约束为

29、

30、其中,为时刻储能系统输出功率。

31、第二方面,本专利技术提供一种锰基锂离子电池储能系统能量管理系统,包括:

32、获取模块,用于获取每个储能单元的荷电状态、健康状态、储能单元温度;

33、计算模块,用于根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态;

34、构建模块,用于根据荷电状态、健康状态、储能单元温度、安全状态构建功率分配的目标函数和约束条件;

35、分配模块,用于求解目标函数得到功率分配指令,根据功率分配指令和储能单元的安全状态分配功率。

36、第三方面,本专利技术提供一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

37、第四方面,本专利技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

38、第五方面,本专利技术提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,其特征在于,所述计算机指令指示计算机执行所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

39、本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为:

40、综上所述,本专利技术的方法,首先测量每个储能单元的荷电状态soc、健康状态soh、储能单元温度t,以便准确掌握储能单元的状态。其次,根据储能单元soh和t估算储能单元的安全状态,以便合理评估储能单元的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态,包括:

3.根据权利要求2所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述储能单元的安全状态为:

4.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述功率分配的目标函数为:

5.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述约束条件包括电池单元SOC约束、单元充放电功率约束、SOC变化约束和充放电功率守恒约束。

6.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述电池单元SOC约束为

7.一种锰基锂离子电池储能系统能量管理系统,其特征在于,包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

10.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,其特征在于,所述计算机指令指示计算机执行权利要求1-6任一项所述锰基锂离子电池储能系统能量管理方法。

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【技术特征摘要】

1.一种锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述根据储能单元的荷电状态、储能单元温度计算储能单元的安全状态,包括:

3.根据权利要求2所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述储能单元的安全状态为:

4.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述功率分配的目标函数为:

5.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方法,其特征在于,所述约束条件包括电池单元soc约束、单元充放电功率约束、soc变化约束和充放电功率守恒约束。

6.根据权利要求1所述的锰基锂离子电池储能系统能量管理方...

【专利技术属性】
技术研发人员:李相俊张千王上行李焓宁贾学翠
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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