【摘要】：微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可有效平抑風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電輸出功率的波動(dòng),增大微網(wǎng)系統(tǒng)慣性,保障供電可靠性,改善電能質(zhì)量。在分析電池壽命模型和微電源控制理論的基礎(chǔ)上,提出一種基于電池壽命模型的控制方法。電池壽命受到電池充放電電流、荷電狀態(tài)和溫度等因素的影響,當(dāng)電池的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)低于壽命保護(hù)限值時(shí),可延長(zhǎng)電池壽命。最后通過一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了所提控制方法。
【圖文】：

逡逑定稿日期：２０１７－０２－２８逡逑作者簡(jiǎn)介：張杰明（１９７３－），男，廣東佛山人，高級(jí)工程師，逡逑研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行管理。逡逑通過優(yōu)化組合控制參數(shù)（深度放電、電流大小和溫逡逑度等）影響電池使用壽命，使電池運(yùn)行參數(shù)不超過逡逑壽命保護(hù)限值，盡可能保證電池在有限減少功率逡逑波動(dòng)和進(jìn)行能量調(diào)節(jié)的同時(shí)，延長(zhǎng)使用壽命，降低逡逑微網(wǎng)生命周期的成本投資，為促進(jìn)我國(guó)微網(wǎng)的快逡逑速發(fā)展提供有效技術(shù)支持。此處提及的儲(chǔ)能電池逡逑指鋰離子電池（以下簡(jiǎn)稱“鋰電池”）。逡逑２微網(wǎng)結(jié)構(gòu)逡逑圖１示出了此處研究的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)力逡逑發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電力負(fù)荷等。微能源逡逑并行連接到微網(wǎng)總線，通過１０ｋＶ／３８０邋Ｖ隔離變壓逡逑器連到外部配電網(wǎng)絡(luò)。逡逑邐１０ｋＶ配電網(wǎng)母線逡逑３８０邋Ｖ微網(wǎng)母線逡逑．邐＂Ｔ＊逡逑？丨鋰電池ＩＨ逆變器１！逡逑柴油逡逑風(fēng)力逡逑光伏逡逑電力逡逑＼逡逑；．＿Ｉ邐，逡逑、、ｌ邐１電壓頻率控制１：逡逑發(fā)電逡逑發(fā)電逡逑發(fā)電逡逑負(fù)備逡逑？逡逑邐＊＿１邐NB逡逑＼、、、、儲(chǔ)能系統(tǒng)邐微網(wǎng)系統(tǒng)逡逑圖１微網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ逡逑７５逡逑

，，，。逡逑３．２．３邐容量衰減型循環(huán)壽命模型逡逑從電池容量衰減的角度出發(fā)，根據(jù)可靠性試逡逑驗(yàn)理論和加速壽命實(shí)驗(yàn)的基本原理，以溫度和充逡逑放電電流為加速應(yīng)力，提出了電池容量衰退的修逡逑正模型，如下式所示：逡逑Ｃ，｛ｎｃ，Ｔ，Ｉ）邋＝邋（ａｅ＾＋ｂＦ＋ｃ邋）ｎｃｋ邋＋ｎＪ邐（３）逡逑式中為容量衰減率；為循環(huán)次數(shù)；／為放電電流。逡逑３．２．４邐阻抗增加、功率衰退型循環(huán)壽命模型逡逑從電池阻抗增加的角度出發(fā)，根據(jù)電池電阻逡逑與ｒ，ｓｏｃ與ａｓｏｃ／％的變化為基礎(chǔ)，提出了完全逡逑經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停哄义希遥ǎ�，Ｔ，Ｓ０Ｃ，ＡＳ０Ｃ／�?）＝Ａ（Ｔ，Ｓ０Ｃ，ＡＳ０Ｃ／％＇）ｔｍ＋逡逑３．１鋰電池等效電路模型逡逑此處將從電池失效原理展開分析，揭示電池逡逑壽命與運(yùn)行條件之間的內(nèi)在關(guān)系，進(jìn)而設(shè)置壽命逡逑保護(hù)限值，為下一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)控制方法提供理論逡逑支持；改善電池運(yùn)行條件，延長(zhǎng)電池的使用壽命。逡逑通過研究鋰電池等效電路模型和壽命模型，從電逡逑池容量衰減和電池內(nèi)阻兩個(gè)方面進(jìn)行提升。逡逑圖２為鋰電池的等效電路。其中／＾為歐姆內(nèi)逡逑阻，札為電化學(xué)極化內(nèi)阻，札為濃差極化內(nèi)阻，逡逑Ｃｄ，，Ｃｋ為并聯(lián)電容，艮為自放電電阻＾為電動(dòng)勢(shì)，逡逑／為充放電電流。該模型包括了電池的歐姆內(nèi)阻逡逑和極化內(nèi)阻，并分別考慮了構(gòu)成極化內(nèi)阻的電化逡逑學(xué)極化和濃差極化現(xiàn)象，也考慮了自放電現(xiàn)象。逡逑
【作者單位】： 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局;上海華立軟件系統(tǒng)有限公司;
【分類號(hào)】：TM727

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本文編號(hào)：2537286