一种用于提高储能电池寿命的充放电控制系统及其方法

摘要

本发明公开一种用于提高储能电池寿命的充放电控制系统及其方法，包括分区模块、功率测量模块、出力强度计算模块、模糊控制器、荷电状态测量模块、荷电状态偏离度计算模块、判断模块、功率修正模块、限幅模块、负荷分类模块、供电不足惩罚成本计算模块、成本比较模块、年均成本计算模块、电池寿命计算模块和充放电深度分析模块。在充电或放电过程中，当储能电池的荷电状态接近过充警戒区或过放警戒区时，采用本发明的所述充放电控制系统和所述充放电控制方法，储能电池的充电功率降低并且其荷电状态缓慢地接近上限但不超过上限，使得储能电池的荷电状态最大程度地处于正常区，从而提高储能电池的循环寿命并实现系统年净收益最大化。

主权项

一种用于提高储能电池寿命的充放电控制系统，其特征在于，该充放电控制系统包括：分区模块(1)，用于依据储能电池的荷电状态的上限、下限、过充警戒线和过放警戒线将储能电池的荷电状态划分为过充禁区、过充警戒区、正常区、过放警戒区和过放禁区，并将储能电池的荷电状态的分区信息发送至模糊控制器(4)；功率测量模块(2)，用于实时测量储能电池的功率并将储能电池当前时刻实际需要的充电或放电功率分别实时发送至出力强度计算模块(3)和功率修正模块(8)；出力强度计算模块(3)，用于由储能电池的额定功率和当前时刻实际需要的充电或放电功率计算得到储能电池当前时刻的出力强度并将其发送至模糊控制器(4)；模糊控制器(4)，用于根据储能电池的荷电状态的分区信息和储能电池当前时刻的出力强度获得模糊控制规则表；还用于收到来自判断模块(7)的启动指令后根据上述模糊控制规则表由储能电池当前时刻的出力强度和荷电状态偏离度得到储能电池的充放电功率修正系数并将其发送至功率修正模块(8)；荷电状态测量模块(5)，用于实时测量储能电池的荷电状态并将其实时发送至荷电状态偏离度计算模块(6)；荷电状态偏离度计算模块(6)，用于由储能电池的初始时刻和前一时刻的荷电状态计算得到储能电池当前时刻的荷电状态偏离度并将其实时发送至判断模块(7)；判断模块(7)，用于根据储能电池的荷电状态偏离度判断储能电池的荷电状态是否接近过充警戒区或过放警戒区；当储能电池的荷电状态接近过充警戒区或过放警戒区时，判断模块(7)向模糊控制器(4)发送启动指令；否则，判断模块(7)不向模糊控制器(4)发送启动指令；功率修正模块(8)，用于由储能电池当前时刻实际需要的充电或放电功率、储能电池的额定功率、以及储能电池的充放电功率修正系数计算得到储能电池当前时刻的目标充电或放电功率并将其发送至限幅模块(9)；限幅模块(9)，用于对储能电池当前时刻的目标充电或放电功率进行限幅处理并将限幅处理后的目标充电或放电功率发送至储能电池；负荷分类模块(10)，用于将配电负荷分为重要负荷和非重要负荷并将负荷分类信息发送至供电不足惩罚成本计算模块(11)；供电不足惩罚成本计算模块(11)，用于根据负荷分类信息分别计算重要负荷和非重要负荷的供电不足惩罚成本并将其发送至成本比较模块(12)；充放电深度分析模块(15)，用于分析储能电池的循环寿命与充电或放电深度的对应关系并将其发送至电池寿命计算模块(14)；电池寿命计算模块(14)，用于根据储能电池的循环寿命与充电或放电深度的对应关系计算得到储能电池的寿命延长量并将其发送至年均成本计算模块(13)；还用于根据储能电池的循环寿命与充电或放电深度的对应关系确定储能电池的荷电状态的上限和下限，然后将储能电池的荷电状态的上限和下限发送至分区模块(1)；年均成本计算模块(13)，用于根据储能电池的寿命延长量计算得到储能电池的年均投资成本降低量并将其发送至成本比较模块(12)；以及成本比较模块(12)，用于将重要负荷和非重要负荷的供电不足惩罚成本之和与储能电池的年均投资成本降低量进行比较并依据比较结果计算得到储能电池的荷电状态的过充警戒线和过放警戒线，然后将储能电池的荷电状态的过充警戒线和过放警戒线发送至分区模块(1)。