蓄电池组的充放电方法
【专利摘要】一种蓄电池组的充放电方法，属于电力系统配电网应用领域。本发明的目的是采用时间控制，主要从经济性以及使负荷波动变小两个方面来考虑来实现蓄电池组充放电最佳配置的蓄电池组的充放电方法。本发明是由目标函数的建立和在条件约束中加入了在系统中受到的变电站传输功率上下限约束两部分构成；目标函数是由蓄电池组的年净收益和表示负荷波动的方差构成。本发明得到一个使得结果最优的蓄电池组的充放电方法，同时考虑了这两个方面，较一般的方法更加的全面。就可以相应地增加储能带来的经济性的权重，得到的结果相应地就考虑经济性比较多，因此就可以得到对应这个目标函数的蓄电池组充放电方法。
【专利说明】蓄电池组的充放电方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统配电网应用领域。
【背景技术】
[0002] 现在的社会经济快速发展，给电力公司也提出了更高的要求也带来了很多的问 题，譬如供电紧张，要解决这个问题传统的扩容方法工程量大而且经济性有待研究，而现在 技术日臻成熟的蓄电池给我们提供了一条新的解决方法。建立一个智能化的配电网，在不 同电压等级的配电网中的蓄电池组所解决的问题是不同的。在高压配电网中，蓄电池组要 侧重于负荷的波动小，让负荷曲线越平滑越好；中压配电网主要是接纳一些分布式电源，所 以中压配电网中的蓄电池主要的作用就是保证分布式电源接入点电压的稳定性；在低压配 电网中，蓄电池侧重于经济性。这样在不同的电压等级，蓄电池组有不同的分工，在整个配 电网中达到最好的效果。
[0003] 在配电网中安装蓄电池后，如何控制蓄电池的充放电，怎样对蓄电池进行合理的 能量管理，这是蓄电池储能的关键问题。现在在国内对于蓄电池的能量管理方法主要有三 个：第一，设置容量值转换控制，当容量达到设定值时，则发信号改变充电电流的大小，既 通过蓄电池剩余电量的测量来作为对蓄电池充放电控制的依据。第二，设定充电电流或电 压转换控制点，当实际电流或电压达到设定值时，进行充放电转换。第三，还有最常见也是 最简单的能量管理策略就是预先设置好蓄电池各阶段的充电时间，有CPU控制转换时刻。 时间控制比较简单，不能实时跟踪蓄电池状态的变化，很是粗略；电流或电压控制，由于并 不能准确反映电池容量的变化，并且由于极化电压的存在，使得控制方法本身就存在很大 的误差。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是采用时间控制，主要从经济性以及使负荷波动变小两个方面来考 虑来实现蓄电池组充放电最佳配置的蓄电池组的充放电方法。
[0005] 本发明是由目标函数的建立和在条件约束中加入了在系统中受到的变电站传输 功率上下限约束两部分构成； (1)目标函数：是由蓄电池组的年净收益和表示负荷波动的方差构成： ①蓄电池组的年净收益： a、延缓配电网升级，.
【权利要求】
1. 一种蓄电池组的充放电方法，其特征在于：是由目标函数的建立和在条件约束中加 入了在系统中受到的变电站传输功率上下限约束两部分构成； (1)目标函数：是由蓄电池组的年净收益和表示负荷波动的方差构成： ①蓄电池组的年净收益： a、 延缓配电网升级，JE1def为蓄电池延缓配电网升级所产生的效益
其中_扩建所需的投资；_年利率；t-延缓时间； b、 减小电网损耗，降低网损成本，Ijvx为降低网损成本带来的效益
其中-蓄电池组年投运次数;TP-上一级变电站到蓄电池装置安装处的等效电阻；K-储能装置接入点的电压；gj-第i时段的电价；-第i时段负荷的有功 功率和无功功率；尸+、尸，_ -蓄电池组第i时段的放电功率和充电功率；0+、 I I I I 蓄电池组第i时段提供的无功功率和吸收的无功功率； C、蓄电池低储高发套利，if 为低储高发带来的效益 RPA
其中蓄电池组年投运次数；jj+-蓄电池组第i时段的充电功率和放 电功率；d、投资成本，C^arj为设备成本，Ci 为年维修成本 cap Oiii
其中A,J -储能设备成本、电能转换设备成本的年折旧率；,L· Pj^wΛΡ -电能转换设备设备和储能设备的单位造价；^ -单位容量的年运行维护成本； om e、综上,创建的目标函数为：
②表示负荷波动的方差：建立表征负荷波动的方差作为目标函数，目标函数的建立如 下
综上所述，建立的目标函数表示为：
其中：α+ /? = 1，不同电压等级的蓄电池组，可相应地调整P的数值，得 到对应的充放电控制； (2)约束条件： ①蓄电池组在电量、功率上的约束
式（1)和（2)为充放电电量约束；其中0为充放电效率；式（3)、（4)、（5)、（6)为正 常充放电应满足储能装置充放电功率约束； ②蓄电池在系统中受到的变电站传输功率上下限约束
(3)结合罚函数与粒子群算法对目标函数极大值的求解： ①采用外惩罚函数法：
其中，P(I)为罚因子，它是一个递减的正无穷序列，其作用是当P(I)减小而 /~~-增大时，迫使搜索点从被违反的等式约束边界的外部向边界内移动，靠近等式 λ/γ⑷ 约束边界； ②粒子群算法： 在迭代过程中，记录下了粒子在迭代过程中在t时刻各个粒子所经过的最好最佳的位 置(记为Pibest)，f=]以及群体在其过程中所表现出 来的最佳位置(记为冰，对各个粒子的速度和位置进行不断的更新，更新公式如 下：
@ -表示粒子的惯性权因子；q-表示粒子的加速常数；h,f2 -表 示一组随机数，并且其随机数P1,f为均匀分布在O到1之间常数，用来调节变量的一 组参数。
【文档编号】G06F19/00GK104269582SQ201410489824
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】李介夫, 李卫国, 邵刚, 陈厚合, 辛业春, 宋晓辉, 陈雪松, 孟庆平 申请人:国家电网公司, 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司, 东北电力大学