基于电池SOC状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法与流程

本发明属于电池管理领域，涉及一种基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法。

背景技术：

1、解决现有供需矛盾，提出新型电能供应方式对农村配电网的稳定性、经济性建设意义重大。

2、随着储能技术的迅猛发展，基于储能电池的农村配网新型电能供应方式是当前解决农村配电网低压问题的一种极具创新性的研究方案，该方法可在电网负荷较小时利用储能充电，在负荷较大时利用储能进行供电，达到等效调节电网负荷的目的，实现削峰填谷，有效地提高电网供电可靠性、增强负荷调控能力。

3、然而，储能电池的荷电状态soc是电池管理系统中的关键参数之一，其精确度是储能电池充放电管控的基础。但现有基于储能电池解决农村低电压的研究中，并未根据soc参数提出合理的充放电控制策略，无法兼顾突发低压问题的治理和延长储能电池的使用寿命；同时，现有研究没有提出一种适应不同农村低压台区特点的储能配置原则，无法实现既保证低压治理效果又满足降低储能配置建设成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于磷酸铁锂电池soc状态的农村配网储能磷酸铁锂电池充电优化策略，用于提高储能磷酸铁锂电池的充电速率、充电安全性与可靠性，为电网的稳定运行提高保障。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，包括以下步骤：

4、s1：在储能电池做出充放电动作前，对储能电池进行检测，得到储能电池soc结果和节点i的电压ui，根据储能电池不同soc状态进行充放电控制；

5、s2：当ui低于节点电压限制umin时，执行放电动作，即储能电池输出有功功率；

6、s3：当ui不小于节点电压限制umin时，执行充电动作，即储能电池从电网吸收有功功率；

7、s4：提出储能配置原则：首先确定台区储能配置总容量；其次进行储能选址，选址储能系统并网的节点及数量；最后，确定各储能的容量及输入输出最大功率。

8、进一步，在所述步骤s2中，根据采样时刻的节点i的电压幅值ui与最低节点电压限制umin进行比较；

9、当任意节点电压ui低于umin时，表明配电网中存在低压问题，若储能电池soc大于socmin，即储能系统满足放电条件，则控制储能电池输出有功功率直至下一周期；若储能系统soc低于socmin，则切除供电，其中socmin为放电最低容许电量。

10、进一步，所述放电最低容许电量socmin设置为20％。

11、进一步，在所述步骤s3中，当任意节点电压ui不低于umin时，表明配电网中不存在低压问题，若soc未达到socmax，则对电池进行充电，从电网吸收有功功率；若soc已超过socmax，则切除充电；其中，socmax为充电最高容许电量。

12、进一步，所述充电最高容许电量socmax设置为70％。

13、进一步，步骤s1-s3中，每间隔15分钟采集一次集soc与ui数据，并重新做出充放电决策判断。

14、进一步，步骤s4所述储能配置原则具体包括以下步骤：

15、s41：首先确定台区储能配置总容量；

16、s42：进行储能选址，选址储能系统并网的节点及其数量；储能配置位置选取于薄弱节点处；以薄弱节点所在支路为判断依据，若任意两个薄弱节点处于同一支路或线路距离小于50m，任选其一接入单个储能进行有功补偿；反之，在各薄弱节点分别接入储能；

17、s43：确定各储能的容量及输入输出最大功率；按照储能并网节点所在支路的用户数对配置的储能总容量进行分配，得到各储能配置容量；综合考虑节点低电压治理所需最低功率值、电池放电深度dod、充放电效率，同时留出一定裕度，将电池输入输出倍率选取为0.3～0.5c。

18、本发明的有益效果在于：

19、1、本发明所提出的储能电池充放电策略，能够根据储能电池soc状态与放电最低容许电量socmin和放电最高容许电量socmax做出充放电动作，并能够预防电池过放和过冲，确保充放电深度保持在可行裕度内，延长电池的使用寿命，提升经济性。

20、2、本发明所提出的储能电池配置原则，能够根据实际农村低压配电网台区情况，合理确立储能配置总容量、储能配置位置、各储能容量和输入输出最大功率，既能够充分考虑储能配置建设成本，又能够获得最佳治理效果。

21、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：在所述步骤s2中，根据采样时刻的节点i的电压幅值ui与最低节点电压限制umin进行比较；

3.根据权利要求2所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：所述放电最低容许电量socmin设置为20％。

4.根据权利要求1所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：在所述步骤s3中，当任意节点电压ui不低于umin时，表明配电网中不存在低压问题，若soc未达到socmax，则对电池进行充电，从电网吸收有功功率；若soc已超过socmax，则切除充电；其中，socmax为充电最高容许电量。

5.根据权利要求4所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：所述充电最高容许电量socmax设置为70％。

6.根据权利要求1所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：步骤s1-s3中，每间隔15分钟采集一次集soc与ui数据，并重新做出充放电决策判断。

7.根据权利要求1所述的基于电池soc状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，其特征在于：步骤s4所述储能配置原则具体包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种基于电池SOC状态的农村配电网储能电池充放电控制策略与储能配置方法，属于电池管理领域，包括以下步骤：S1：在储能电池做出充放电动作前，对储能电池进行检测，得到储能电池SOC结果和节点i的电压U<subgt;i</subgt;，根据储能电池不同SOC状态进行充放电控制；S2：当U<subgt;i</subgt;低于节点电压限制U<subgt;min</subgt;时，执行放电动作，即储能电池输出有功功率；S3：当U<subgt;i</subgt;不小于节点电压限制U<subgt;min</subgt;时，执行充电动作，即储能电池从电网吸收有功功率；S4：提出储能配置原则：首先确定台区储能配置总容量；其次进行储能选址，选址储能系统并网的节点及数量；最后，确定各储能的容量及输入输出最大功率。

技术研发人员：陈杭,邓文强,徐璐,贵浩,赵仲勇,周渠,黄渝,沈兆轩
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4