(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211143615.0 (22)申请日 2022.09.20 (66)本国优先权数据 202210883409.7 202 2.07.22 CN (71)申请人 湖北省电力勘测设计院有限公司 地址 430040 湖北省武汉市东西湖区金银 湖街新桥四路1号 (72)发明人 王辉　蔡阳　黄洪波　李婷婷　 王艳飞　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 俞鸿 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01)H02J 3/24(2006.01) H02J 7/34(2006.01) H02J 7/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 考虑混合储能动态充放电效率的火-储容量 优化配置方法 (57)摘要 本发明采用的技术方案是： 一种考虑混合储 能动态充放电效率的火 ‑储容量优化配置方法， 包括以下步骤： 针对待配置的若干个不同类型的 储能单元， 分别构建用于表征其SOC状态值与额 定容量和充放电效率数学关系的动态模型； 构建 用于表征混合储能规划运行总成本与各储能单 元的额定容量和充放电效率的数学关系的混合 储能容量配置模 型； 以混合储能规划运行总成本 最小化为目标， 根据各动态模型和混合储能容量 配置模型的约束， 求解混合储能容量配置模型， 得到各储能单元最优的额定容量作为配置结果。 本发明充分考虑混合储能的充放电效率， 合理配 置各储能单 元。 权利要求书4页 说明书13页 附图6页 CN 115425666 A 2022.12.02 CN 115425666 A 1.一种考虑 混合储能动态充放电效率的火 ‑储容量优化配置方法， 其特征在于： 包括以 下步骤： 针对待配置的若干个不同类型的储能单元， 分别构建用于表征其SOC状态值与额定容 量和充放电效率数 学关系的动态模型； 构建用于表征混合储能规划运行总成本与各储能单元的额定容量和充放电效率的数 学关系的混合储能容 量配置模型； 以混合储能规划运行总成本最小化为目标， 根据 各动态模型和混合储能容量配置模型 的约束， 求 解混合储能容 量配置模型， 得到各储能单 元最优的额定容 量作为配置结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 所述储能单元包括容量型储能单元； 构建 用于表征容量型储能单元的SOC状态值与额定容量和充放电效率数学关系的动态模型的过 程包括： 基于容量型储能单 元端电压， 构建容 量型储能单 元充放电效率的表达式； 基于容量型储能单元的SOC状态值与充放电效率的乘积的变化率与容量型储能单元充 放电功率和容 量型储能单 元额定容 量的数学关系构建第一动态模型； 容量型储能单 元的SOC状态值受容 量型储能单 元的SOC最大值和最小值约束。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述储能单元包括功率型储能单元； 构建 用于表征功 率型储能单元的SOC状态值与额定容量和充放电效率的数学关系的动态模型的 过程包括： 基于功率型储能单 元充放电功率， 构建功率型储能单 元充放电效率的表达式； 基于功率型储能单元的SOC状态值与充放电效率的乘积的变化率与功率型储能单元充 放电功率和功率型储能单 元额定容 量的数学关系构建第二动态模型； 功率型储能单 元的SOC状态值受功率型储能单 元的SOC最大值和最小值约束。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 还包括以下步骤： 以各类型的储能单元的 电量波动幅度的最小化 为目标约束其对应的动态模型。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 所述混合储能容量配置模型的约束条件包 括： 区域控制偏差信号跟踪误差等于各储能单元 的的充放电功率之和； 各储能单元 的充放 电功率受其额定功率和爬坡速率约束； 各储能单元 的充放电电流受其额定电流约束； 各储 能单元的充放电效率受其 最大值和最小值约束。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 求解混合储能容量配置模型的过程包括： 分别对混合储能容量配置模型的非凸性项进 行线性化； 输入混合储能容量配置模型中各参 数的数据， 利用大M法将混合储能容量配置模型中的逻辑项线性化， 将混合储能容量配置模 型中的双变量相乘线性化， 设置迭代次数后利用Cplex求解器求解线性后的混合储能容量 配置模型， 并输出配置结果， 完成求 解。 7.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述容量型储能单元为蓄电池群集， 其第 一动态模型的表达式如下： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115425666 A 2式中， 为蓄电池等 效内部电阻， 为蓄电池开路电势； ， 为蓄电池充放电电流， 为蓄电池充放电功率， 为蓄电池端电压； 为蓄电池i在t时刻的端电压； 为蓄电池i 在t时刻的充放电电流， 蓄电池i在t时刻的等效内部电阻； 蓄电池i在t时刻的充放电 效率； 为蓄电池i在t时刻的充放电功 率； 为蓄电池i在t时刻的SOC状态值； 为蓄电池 i的额定容量,Δt为t时刻与t ‑1时刻的时间差； 为蓄电池i的SOC最大值； 为蓄电 池i的SOC最小值； i表示蓄电池的编号； i ＝1,2,3. ..E1,E1为蓄电池群集的蓄电池个数； 所述功率型储能单 元为超级电容器 群集， 其第二动态模型的表达式如下： 式中， 为超级电容器j的等效电阻； 超级电容器j的理想电容的最大电压； dj为超 级电容器j的理想电容的放电因数； 为超级电容器j在t时刻的充放电功率； 为超级电 容器j在t时刻的充放电效率； 为超级电容器j在t时刻的SOC状态值； 为超级电容器j的 额定容量； 为超级电容器j的SOC最大值； 为超级电容器j的SOC最小值； j表示超级 电容器的编号， j＝1,2,3. ..E2,E2为超级电容器 群集的超级电容器 个数。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于： 所述蓄电池的电量波动幅度的计算公式如下： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115425666 A 3