[发明专利]用于一次电池-二次电池混合储能系统的控制方法及系统

说明书

本发明属于电力技术领域，提供了用于一次电池‑二次电池混合储能系统的控制方法及系统，提出了一次电池‑二次电池混合储能系统的等效电池容量测定方法，该方法能够有效获取该储能系统相比于全新电池储能系统的等效电池容量。针对可再生能源中配置的储能系统两种不同运行模式：峰谷套利模式和功率波动平抑模式,设计了两种不同的储能系统控制策略来让混合储能系统拥有和新电池形成的储能系统一样的控制性能。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及用于一次电池-二次电池混合储能系统的控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

与传统能源不同的是，大多数可再生能源通过换流器连接到电力系统中，并不能像传统的同步发电机那样为系统提供惯性响应来保证系统频率的稳定性。因此，新型电力系统的渗透率的不断增加降低了系统的惯量，削弱了系统的暂态频率稳定性，极小的功率缺额就有可能给系统频率造成极大的波动。

为了减少大规模可再生能源接入给系统带来的影响，提高系统的频率稳定性，许多技术解决方案已经被研究和应用于学术和工业领域。其中，电池储能系统，由于其输出性能可控、快速，被认为是最有前景的解决方案之一。与其他频率调节技术相比，电池储能系统可以通过不同的时间尺度上的动态充放电行为来保证系统的供需平衡，从而为系统运行提供频率支撑。虽然近几十年来电池储能系统的投资成本显著降低，然而较高的储能单元成本仍然限制了电池储能系统的广泛应用。

发明人发现，目前的研究主要集中在提高二次电池的使用寿命上，包括提出改进的能量管理方法和开发不同类型的电力电子换流器控制方法来降低二次电池的过充和过放电问题。

然而，由于二次电池与新电池的控制性能非常相似，大多数二次电池项目或混合一次电池-二次电池储能系统采用常规新电池的控制策略。现有技术在二次电池在电池储能系统中的占比不同时，无法采用控制策略做出相应的调整以满足不同的控制目标，因此无法实现系统中二次电池的规模和比例的提高。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种用于混合储能系统的多功能控制方法及系统，其提出了一种多功能控制策略来管控在可再生能源中配置的一次电池-二次电池混合储能系统的运行状态，以实现与全新电池形成的电池储能系统相似的控制性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供用于一次电池-二次电池混合储能系统的控制方法，包括如下步骤：

基于一次电池储能系统和二次电池储能系统构建一次电池-二次电池混合储能系统模型；

基于电池一致性评价判据，采用电池单元平衡原理进行电池一致性评价，若混合储能系统中放电容量最低的储能单元和充电容量最高的储能单元为同一储能单元，，根据二次电池储能系统的最大放电容量和最大充电容量获得二次电池储能系统的最大可用容量，若混合储能系统中放电容量最低的储能单元和充电容量最高的储能单元不为同一储能单元，则针对该混合储能系统在峰谷套利和功率波动平抑运行模式下采用相应的均衡控制策略配置容量以实现与完全新电池形成的储能系统相似的控制性能。

本发明的第二个方面提供用于一次电池-二次电池混合储能系统的控制系统，包括：

混合储能系统模型构建模块，用于基于一次电池储能系统和二次电池储能系统构建一次电池-二次电池混合储能系统模型；