[发明专利]一种锂离子电池储能电站最大寿命预测方法及系统

说明书

本发明公开一种锂离子电池储能电站最大寿命预测方法及系统，方法包括：基于储能电站第i年的年度废弃电曲线确定储能电站第i年总的年弃电量；根据储能电站第i年总的年弃电量计算储能电站的已使用循环次数n；判断储能电站的已使用循环次数n是否大于总循环次数N；如果n大于N，则计算调峰场景下锂离子电池储能电站最大寿命，如果n小于或等于N，则令i＝i+1，重新确定储能电站第i年总的年弃电量。本发明公开的方法不仅能够填补现有电网规划方法中无法考虑储能电站调峰场景的问题，还能够有效降低对规划年数据的需求及构建计算模型的复杂度。

技术领域

本发明涉及寿命预测技术领域，特别是涉及一种锂离子电池储能电站最大寿命预测方法及系统。

背景技术

随着化石能源供应紧张、温室效应等环境问题日益严峻，实现可再生能源转型是中国乃至全球能源发展的必然趋势。伴随着高比例新能源基地并网规模的持续增加，新能源出力的间歇性、随机性、低密度特征及大规模集中式的并网模式，给电网带来了电网潮流多变、系统调峰调频困难、新能源利用效率低等问题，电力系统运行面临严峻挑战。新能源的利用效率存在提升空间，而储能技术是构建新一代电力系统的关键技术，在高比例新能源系统中应用多元储能技术可为系统提供平滑新能源出力、跟踪发电计划、辅助系统调频、提供容量备用等多种支撑作用，可有效缓解高比例新能源并网带来的一系列问题。

一般而言，储能可分为电化学储能、物理储能、相变储能、电磁储能以及化学储能五大类。目前，除了抽水蓄能技术之外，在电力系统中，电化学储能技术最具有大规模应用的成本优势与技术潜力。其中，铅炭电池具有技术成熟、造价成本低等优点，但能量转换效率低、循环寿命短、能量密度低，目前在用户侧需求侧响应等场景中应用较多；液流电池具有循环寿命长、安全性高、充放电性能好的优点，但能量密度低、成本较高，适用于电网调峰、大规模可再生能源并网。锂离子电池具有高倍率充放电能力、比功率和比能量大等优点，但电池一致性要求高、存在热失控现象，可广泛适用于发电侧、电网侧和用户侧的各类场景。相较于其他电化学储能技术，锂离子电池是目前电力行业中应用最广泛、成本最具优势的电化学电池。

目前，锂离子电池储能电站寿命预测模型主要分为两类：一类是基于微观电化学电池物理反映方程的物理法，可以有效的反映小时间尺度的温度对于锂离子电池寿命的衰减影响，不适合大时间尺度的电网规划问题，更不适合电网规划调峰场景；另一类是基于大数据驱动的大数据法，可以有效的反映不同温度对于锂离子电池寿命的衰减影响，但由于目前电化学锂离子电站数量较少、运行时间较短，缺乏足够的数据积累，尚无法获取有代表性的、可适合于电网规划的数据集，但并不适合电网规划调峰场景。因此，如何针对锂离子电池储能电站寿命衰减估算问题，设计一种适合电网规划调峰场景的锂离子电池储能电站最大寿命预测方法成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池储能电站最大寿命预测方法及系统，以实现基于电网规划调峰场景下对锂离子电池储能电站的最大寿命进行预测。

为实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池储能电站最大寿命预测方法，所述方法包括：

步骤S1：获取储能电站逐年年度废弃电曲线；

步骤S2：基于储能电站第i年的年度废弃电曲线确定储能电站第i年总的年弃电量；

步骤S3：根据储能电站第i年总的年弃电量计算储能电站的已使用循环次数n；

步骤S4：判断储能电站的已使用循环次数n是否大于总循环次数N；如果n大于N，则执行“步骤S5”，如果n小于或等于N，则令i＝i+1，并返回“步骤S2”；

步骤S5：根据储能电站的已使用循环次数n、总循环次数N以及储能电站第i年的年等效循环次数计算调峰场景下锂离子电池储能电站最大寿命。

可选地，所述基于储能电站第i年的年度废弃电曲线确定储能电站第i年总的年弃电量，具体包括：