[发明专利]一种锂离子电池储能电站寿命衰减确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种锂离子电池储能电站寿命衰减确定方法及系统，方法包括：获取所规划电网的规划目标年及其初始年与所需计算年份I之间逐年i的年度弃电曲线；获取锂离子电池储能电站的规划基本参数；计算起始年的储能电站的有效容量；确定第i年的弃电量；计算储能电站第i年的年等效循环次数；计算储能电站第i年的年有效容量；计算储能电站第i年的年均容量衰减率；若i小于或等于所需计算年份I，则i＝i+1，重复步骤S5‑S6，否则，计算得到所需计算年I的年有效容量Wsubgt;I/subgt;以及年均容量衰减率csubgt;I/subgt;％。本发明中的上述方法能够实现科学化、高效化的解决锂离子电池电站寿命对电网规划方案的影响。

技术领域

本发明涉及电池储能电站寿命衰减领域，特别是涉及一种锂离子电池储能电站寿命衰减确定方法及系统。

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。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而言，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衰减模型主要分为两类：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；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。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池储能电站寿命衰减确定方法及系统，能够实现科学化、高效化的解决锂离子电池电站寿命对电网规划方案的影响。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种锂离子电池储能电站寿命衰减确定方法，所述方法包括：

S1：获取所规划电网的规划目标年及其初始年与所需计算年份I之间逐年i的年度弃电曲线；

S2：获取锂离子电池储能电站的规划基本参数；所述基本参数包括：额定功率P₀、装机容量W、放电深度DOD％上限值a％、放电深度DOD％下限值b％以及储能电站循环寿命次数N；

S3：根据所述装机容量和所述放电深度DOD％上限值a％和下限值b％计算起始年的储能电站的有效容量；

S4：根据所述弃电曲线确定第i年的弃电量；

S5：根据所述第i年的弃电量、所述放电深度DOD％上限值a％和放电深度DOD％下限值b％计算储能电站第i年的年等效循环次数；

S6：根据所述储能电站第i年的年等效循环次数计算储能电站第i年的年有效容量；