[发明专利]电化学混合储能装置的容量分配方法及系统

说明书

本发明涉及一种电化学混合储能装置的容量分配方法，包括：获取电化学混合储能装置的预设放电深度和预设放电倍率；根据电网下达至电厂的自动发电控制指令中的功率和所述电厂中火电负荷的功率，计算所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述电化学混合储能装置中超级电容器的理论初始总容量和锂电池的理论初始总容量；确定目标函数和约束条件，所述目标函数的优化目标为使所述超级电容器、所述磷酸铁锂和所述三元锂的建造成本之和最小；根据所述目标函数和约束条件，确定所述超级电容器和所述锂电池的最优容量。通过本发明得到的各部分的最优容量可在合理的限制范围内降低电化学混合储能装置的建造成本，得到一个非常合理的容量分配方案。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电化学混合储能装置的容量分配方法及系统。

背景技术

近年来，随着能源危机和环境污染的日益严峻，太阳能、风能等分布式可再生能源以其资源丰富、污染小等优点将在未来能源格局中扮演重要角色。由于太阳能、风能等的随机性和波动性，储能系统是必不可少的。

锂电池是电动汽车和电网储能应用的首选,因为与其他类型的电池相比，锂电池具有更高的功率密度和更长的循环寿命，锂离子电池的制造成本也在下降。超级电容器作为功率型储能元件，具有功率密度大、充放电速度快、储能效率高、循环寿命长的优点，可有效地抑制短时能量波动和平滑瞬时能量，但能量密度偏低。因此可以看出，锂电池和超级电容器具有互补性，因此可以将锂电池和超级电容器同时作为电化学混合储能装置。超级电容器与锂电池相比，在循环寿命、充放电倍率方面存在优势，而锂电池在成本方面存在优势。

但是针对锂电池与超级电容器形成的电化学混合储能装置的容量分配问题，需要给出一个合理的方案。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种电化学混合储能装置的容量分配方法及系统。

第一方面，本发明提供了一种电化学混合储能装置的容量分配方法，包括：

获取电化学混合储能装置的预设放电深度和预设放电倍率；

根据电网下达至电厂的自动发电控制指令中的功率和所述电厂中火电负荷的功率，计算所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述电化学混合储能装置中超级电容器的理论初始总容量和锂电池的理论初始总容量；

根据所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述超级电容器的理论初始总容量、所述锂电池的理论初始总容量、所述预设放电深度、所述预设放电倍率以及所述锂电池中磷酸铁锂和三元锂各自的容量单价，确定目标函数和约束条件，所述目标函数的优化目标为使所述超级电容器、所述磷酸铁锂和所述三元锂的建造成本之和最小；

根据所述目标函数和约束条件，确定所述磷酸铁锂和所述三元锂的最优份额配比，并根据所述磷酸铁锂和所述三元锂的最优份额配比，确定所述超级电容器和所述锂电池的最优容量。

第二方面，本发明提供了一种电化学混合储能装置的容量分配系统，包括：

参数获取模块，用于获取电化学混合储能装置的预设放电深度和预设放电倍率；

初值计算模块，用于根据电网下达至电厂的自动发电控制指令中的功率和所述电厂中火电负荷的功率，计算所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述电化学混合储能装置中超级电容器的理论初始总容量和锂电池的理论初始总容量；

函数构建模块，用于根据所述电化学混合储能装置的理论初始总容量、所述超级电容器的理论初始总容量、所述锂电池的理论初始总容量、所述预设放电深度、所述预设放电倍率以及所述锂电池中磷酸铁锂和三元锂各自的容量单价，确定目标函数和约束条件，所述目标函数的优化目标为使所述超级电容器、所述磷酸铁锂和所述三元锂的建造成本之和最小；