件优于典型运行环境，可W避免因使 用不当导致电池加速老化，有利于延长其使用寿命；获得的微电网优化调度方案有利于降 低裡电池的老化速度，提高裡电池生命周期内的经济效益，降低微电网整体的运行成本，提 高微电网中储能的管理水平和微电网整体经济效益。
【主权项】
1. 一种考虑锂电池可变折旧成本及充放电策略的微电网调度方法，其特征在于依据锂 电池循环寿命与放电深度之间的关系，建立依赖于放电深度的锂电池可变折旧成本模型， 并将所述可变折旧成本模型纳入使微电网运行成本最小的调度模型目标函数中，以实现对 锂电池的经济管理，所述目标函数为：其中，y为微电网系统的运行成本，~为调度的时段数；为微电网中可控电源的个 数；^为锂电池的个数^为单步的时间步长为第i个可控电源在t时刻的燃 料成本；//_ (4为第i个可控电源在t时刻的维护成本；/&(〇.为第i个可控电源在t时 刻的启停成本；为t时刻微电网向大电网的购电成本；⑷为t时刻微电网向大 电网售电的售电收益；为锂电池k单位时间的运行成本；jfp为锂电池k单次充放电 循环过程的可变折旧成本。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于锂电池单次充放电循环过程的可变折旧成本 为：其中为锂电池可变折旧成本占初始投资成本的百分比；， 为锂电池初始投资成本，为锂电池的额定功率容量，丑$为锂电池的额定电量容 量，％为锂电池额定功率容量相关成本系数，为锂电池额定电量容量相关成本系数； = /C f，az5为锂电池单次充放电循环过程的寿命损失，DODsr为锂电池 的放电深度，_、J、浴为曲线拟合所得参数。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于对锂电池的单次充放电循环过程的可变折旧 成本At/f的非线性函数进行分段线性化等效，分段等效后所述单次充放电循环过程的可 变折旧成本为：其中，为分段等效后单次充放电循环过程的可变折旧成本；w为线性分段数； 分别为第f个分段斜率和纵轴截距；f代表第f个分段上放电深度的连续 变量；_表示锂电池放电深度是否位于第孑个分段上的〇、1状态变量，〇表示放电深度不 在第f个分段上，1表示放电深度位于第少个分段上。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于锂电池单位时间的运行成本为： 士现:二:产Y 丄/^ ::赶發 "細: j冷知; 其中，$1为锂电池单位时间的运行成本，^为锂电池的最大功率，Ci为锂电池的 单位时间转移的电量，G为相应的成本系数。5. 如权利要求3所述的方法，其特征在于所述燃料成本为：其中，为可控电源在t时刻的燃料成本，P的为可控电源在t时刻的输出功率， _、毐3分别为可控电源可控成本函数的常数项、一次项和二次项系数； 所述维护成本为：其中，/?=00为可控电源在t时刻的维护成本，，为可控电源维护成本函数系数； 所述启停成本为： :纖P__:; 其中，:1??为可控电源在t时刻的启停成本，:??:为可控电源在t时刻的开机状态 变量，〇表示t时刻没有进行开机操作，1表示t时刻进行了开机操作!为可控电源的开 机费用； 所述购电成本为：其中，为微电网向大电网购电的购电价格，⑴为t时刻微电网向大电网购电 的购电功率； 所述售电收益为： /sgaQ')^U^aPseu(Z)； 其中，t/^为微电网向大电网售电的售电价格，为t时刻微电网向大电网售电 的售电功率。6. 如权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于所述目标函数的求解约束条 件包括电力平衡约束、各类机组的技术输出功率约束与启停约束、锂电池充放电功率约束、 锂电池荷电状态约束； 所述锂电池充放电功率约束是将锂电池典型充放电策略下的充放电功率曲线线性化 等效后作为锂电池运行过程中的允许功率限值，所述锂电池典型充放电策略包括由先恒流 充电、再恒压充电组成的两段式充电过程和恒流放电过程。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述锂电池充放电功率约束包括充电约束和 放电约束： 所述充电约束为：其中，！SI:为锂电池在t时刻的充电功率，從为锂电池在t时刻的剩余电量， 4⑷为锂电池在t时刻的放电功率，为恒流充电阶段开始时刻充电功率，/ 为恒流充电阶段结束时刻充电功率，为恒压充电阶段结束时刻充电功率，、 分别为锂电池允许最小、最大荷电状态，为锂电池从恒流充电到恒压充电转 变时刻的荷电状态，为恒流放电阶段开始时刻放电功率，为恒流放电阶段结 束时刻放电功率； 锂电池k的充放电状态变量满足： 其中，⑴为锂电池:?在t时刻的充电状态变量，取〇时，表示非充电状态，取1时， 表不充电状态；SUutOO为锂电池I:在t时刻的放电状态变量，取〇时，表不非放电状态， 取1时，表;^放电状态D8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述电力平衡约束为：其中^__为第i个可控电源在t时刻的输出功率，::1???为锂电池:基:在t时刻的放 电功率，Iggl为锂电池灰在t时刻的充电功率，#__为光伏电源在t时刻的计划调度 输出功率，为风电电源在t时刻的计划调度输出功率，为微电网在t时刻的负 荷功率。9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述各类机组的技术输出功率约束与启停约 束为：其中，为第i个可控电源t时刻的开机状态变量，取O时，表示停机状态，取1时， 表示开机状态；為cfCt-I).为第i个可控电源t-i时刻的开机状态变量，取〇时，表示停机状 态，取1时，表示开机状态；为第i个可控电源的技术出力最小值vigfc为第i个可控电 源的技术出力最大值，巧为光伏电源在t时刻的预测输出功率，巧=(0为风电电源在 t时刻的预测输出功率，Pffi=为微电网公共连接点的功率传输极限。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述荷电状态约束为：其中，DCf⑴为锂电池k在t时刻的剩余电量，(i -1)为锂电池k在t-1时刻 的剩余电量，?T品为锂电池的充电效率，?为锂电池的放电效率，T1为调度区间的开始 时刻，_为调度区间的结束时刻，：代表锂电池如的放电深度，ASOCf代表调度期 间锂电池:?.::的剩余电量变化量。
【专利摘要】本发明涉及一种考虑锂电池可变折旧成本及充放电策略的微电网调度方法，依据锂电池循环寿命与放电深度间关系，建立依赖于放电深度的锂电池可变折旧成本模型，将可变折旧成本模型纳入使微电网运行成本最小的调度模型目标函数中，以实现对锂电池的经济管理，所述目标函数为：，其中为微电网系统运行成本，为锂电池k单次充放电循环过程的可变折旧成本。求解时将锂电池典型充放电策略下的充放电功率曲线线性化等效后作为锂电池运行过程中的允许功率限值，所述锂电池典型充放电策略包括由先恒流充电、再恒压充电组成的两段式充电过程和恒流放电过程。本发明可以有效防止锂电池的过度老化或折旧，有利于延长其使用寿命，降低微电网整体的运行成本。
【IPC分类】H02J3/28
【公开号】CN105140941
【申请号】CN201510598446
【发明人】祝振鹏, 刘世民, 王秀丽, 刘春阳, 杨博, 张忠, 王建学
【申请人】北京北变微电网技术有限公司, 西安交通大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月18日