孤岛、并网模式下的稳定运行及孤岛、并 网之间的无缝动态切换，提高了系统的稳定性和经济性。该研究成果在光伏发电、风力发 电、新型混合电动汽车等领域具有很高的实际应用价值。
[0130] 专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的 单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬 件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现 不应认为超出本发明的范围。
[0131] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的 软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM)、内存、只读存储器 (ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域 内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0132] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种储能系统中多个储能装置间的互补优化控制方法，其特征在于，所述多个储能 装置为不同类型的储能装置，所述互补优化控制方法包括： 对所述多个储能装置建立动、稳态数学模型； 基于所述数学模型建立容量优化目标函数，并对所述多个储能装置的荷电状态进行在 线监测，得到系统负荷缺电率； 根据所述系统负荷缺电率建立容量优化目标函数的优化约束条件，从而对各储能装置 的容量进行优化配置； 对所述储能系统的负荷功率基于不同频率分量进行分离，将分离后的不同频率分量对 应的负荷功率分别分配给多个储能装置承担，从而对储能装置的功率流进行优化配置。2. 根据权利要求1所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述多个储能装置为两个， 分别为：能量型蓄电池组和功率型超级电容器组。3. 根据权利要求2所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述能量型蓄电池组的数 学模型包括： 用以表征电池剩余容量的单体能量型蓄电池的核电状态SOC:其中，SOC。为初始的SOC值；Cba为单体能量型蓄电池的标称额定容量（Ah) ;1为能量型 蓄电池的充放电电流，在放电时为正值，在充电时为负值；t。和t分别为起、止时间；E(SOC) 为SOC对应的能量型蓄电池电动势； 能量型蓄电池组的总能量Eban:Eban=nCbaUba/103; 其中，Cba为单体能量型蓄电池的标称额定容量（Ah)，Uba为额定电压（V)，n为级联成 能量型蓄电池组的单体能量型蓄电池个数； 能量型蓄电池组的最小剩余能量：Ebamn=nCbaUba(l-D0D)/103; 其中，D0D为最大放电深度； 能量型蓄电池组的额定输出功率：Pban=nCbaUba/107; 其中，所述能量型蓄电池组以CIO的时间率放电。4. 根据权利要求2所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述功率型超级电容器组 的数学模型包括： 超级电容器组的存储总能量Eu。：其中，Cu。为单体超级电容器的标称电容值（F)，Uu。为额定电压（V)，m为级联成超级电 容器组的单体超级电容器个数； 超级电容器组的最大输出功率：P_ax=mU_axIuaiiax/103; 其中，I_ax为单体超级电容器的最大充放电电流。5. 根据权利要求3或4所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述数学模型还包括： 当储能装置处于充电状态时，存储的能量为： Eba(kt) =Eba[(k-l)t]+Pba(kt)XtXqbac，Euc(kt) =Euc[(k-l)t]+Puc(kt)XtXqucc; 当储能装置处于放电状态时，存储的能量为： Eba (kt) =Eba [ (k-1)t] -Pba (kt)Xt/nbad,Euc (kt) =Euc [ (k-1)t] -Puc (kt)Xt/nucd; 其中，Eba(kt)、Eba[(k-l)t]分别为能量型蓄电池组在kt、（k-l)t时刻储存的能量；Eu。(kt)、Eu。[ (k-1)t]分别为超级电容器组在kt、（k-1)t时刻储存的能量；Pba (kt)、Pu。(kt) 分别为能量型蓄电池组和超级电容器组在kt时刻的充放电功率；nba。、nbad、nu。。、1^分 别为能量型蓄电池组和超级电容器组的充放电效率。6. 根据权利要求1所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述系统负荷缺电率具体 为：； 其中，LPSP为系统负荷缺电率；LPS为系统运行工作过程中的负荷缺电量；t为单位时 间间隔；T为总的计算次数。7. 根据权利要求2所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述容量优化目标函数为： C=Clv+Con+Cdc； 其中，C为储能装置的总成本；Clv为储能装置的购置成本；(^"为储能装置的运行维护 成本；cd。为储能装置的处置成本； 具体的，Clvba、Clvs。分别为能量型蓄电池组和超级电容器储能装置的购置成本；K^ba)、{(。^^分别 为能量型蓄电池组和超级电容器储能装置的运行维护管理系数；Pba(t)、Pse(t)分别为能量 型蓄电池组和超级电容器在t时段提供的功率；A 为储能装置的运行时间。8. 根据权利要求2所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述储能系统为光伏发电 混合储能系统，所述对所述储能系统的负荷功率基于不同频率分量进行分离，将分离后的 不同频率分量对应的负荷功率分别分配给多个储能装置承担具体为： 分离所述储能系统的系统不平衡功率Ap的功率分量，将系统不平衡功率Ap中的频 繁波动的功率分量部分分配给所述超级电容器组，将所述系统不平衡功率Ap中的基本功 率配给所述能量型蓄电池组； 其中，Ap = Ppvqpv-(Plciad+Pgrid); Ap为能量型蓄电池组和超级电容器储能装置承担的系统瞬时不平衡功率；Ppv为光伏 电源输出的功率，Plciad为负荷吸收的功率；Pg"d为电网吸收或释放的功率；npv为光伏变换 器的转换效率。9. 根据权利要求8所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述能量型蓄电池组的功 率参考值所述超级电容器组的功率参考值Prafsc =AP-Prefba； 其中，T为滑动窗口宽度、kB为功率补偿系数、AT为滑动窗口宽度的增量、AkB为功率 补偿系数的增量，AkB是能量型蓄电池荷电状态SOCba(t)的函数。10. 根据权利要求9所述的互补优化控制方法，其特征在于，所述对储能装置的功率流 进行优化配置具体为： 根据超级电容器组的端电压对滑动窗口宽度和功率补偿系数的设置进行优化； 其中，当超级电容器组的端电压低于设定值11^时，确定所述超级电容器组储能量偏 低；此时，当能量型蓄电池储能量大于设定值而处于放电状态时，设置窗口宽度为T-AT， 功率补偿系数为kB+AkB，并随着放电深度的加深，增大AkB;当能量型蓄电池处于充电状 态时，设置窗口宽度为T+AT，功率补偿系数为kB_AkB，并随着充电深度的加深，减小AkB; 当超级电容器端电压高于设定值useH时，确定所述超级电容器储能量偏高；此时，当能 量型蓄电池储能量大于设定值而处于放电状态时，设置窗口宽度为T+AT，功率补偿系数为 VAkB，并随着放电深度的加深，减小AkB;当能量型蓄电池处于充电状态时，设置窗口宽 度为T-AT，功率补偿系数为kB+AkB，并随着充电深度的加深，增大AkB。
【专利摘要】本发明实施例涉及一种储能系统中多个混合储能装置间的互补优化控制方法,所述多个储能装置为不同类型的储能装置，所述互补优化控制方法包括：对所述多个储能装置建立动、稳态数学模型；基于所述数学模型建立容量优化目标函数，并对所述多个储能装置的荷电状态进行在线监测，得到系统负荷缺电率；根据所述系统负荷缺电率建立容量优化目标函数的优化约束条件，从而对各储能装置的容量进行优化配置；对所述储能系统的负荷功率基于不同频率分量进行分离，将分离后的不同频率分量对应的负荷功率分别分配给多个储能装置承担，从而对储能装置的功率流进行优化配置。
【IPC分类】H02J3/32, H02J3/28, G06Q10/04, G06Q50/06
【公开号】CN105098807
【申请号】CN201510426410
【发明人】苗风东, 潘三博, 郭季, 李研达
【申请人】安阳师范学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月20日