基于分层优化的大容量混合储能系统能量管理策略

作     者：苏浩 张建成 王宁 郭伟 SU Hao;ZHANG Jiancheng;WANG Ning;GUO Wei

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2018年第44卷第4期

页      面：1177-1186页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河北省科技计划(16214504D) 中央高校基本科研业务费专项资金(2016MS89)~~ 

主　　题：混合储能系统 多储能单元 能量管理 分层优化 自适应低通滤波 

摘      要：针对大容量混合储能系统（HESS）存在的多储能介质协调配合、多储能单元功率分配问题,提出一种＂储能系统-介质组-储能单元＂逐级优化的双层能量管理策略。中心分配层采用融合超级电容组荷电状态（SOC）的改进低通滤波算法,得到各介质组的功率指令。通过状态识别和人工干预,弥补该算法易导致介质组功率状态相反的不足,引入电池组功率爬升限值Plimit,进一步平滑电池组的功率输出。局部分配层引入储能系统持续可调度性和运行经济性的概念,分别建立电池组、超级电容组功率分配模型,完成上层功率指令在组内各储能单元之间的优化分配。以某储能电站某日13：00—13：30的实际出力为算例,利用AMPL/IPOPT求解器进行求解。结果表明,所提策略在满足电网对于储能系统功率需求的同时,能够合理分配各储能单元功率,使其SOC集中于0.4~0.8区间,保证各单元均留有足够的充、放电裕度,同时节约电池组运行费用17.7%。