参考文献:
[1]
丁佳昀
,
胡秦然
,
吴在军
,
等
.
低温环境下考虑电池寿命的微电网优化调度
[J].
中国
电机工程学报
,2024,44(10):3815-3824.
1.
摘要
储能系统作为微电网重要组成部分,为微电网协调能量供需提供了解决方案。
然而,在低温环境下,储能系统中电池寿命的快速衰减严重影响了系统的经济性
和安全性。因此,该文提出一种低温环境下考虑电池寿命的微电网优化调度混合
整数模型,来仿真微电网优化调度过程和高效计算储能充放电计划。首先,基于
阿伦尼乌斯方程,分析低温环境中电池寿命的受影响机理;接着,采用考虑充放
电次数和放电深度的电池寿命方程,构建电池全温度范围的老化模型;最后,构
建考虑电池自发热和全温度范围的寿命衰减模型,并通过可行域凸极点组合方法
对模型进行转化和简化,来避免模型中非线性项目导致无法获得全局最优解的困
境。算例验证和对比分析表明,该文提出的模型能在低温环境中降低系统运行成
本,减缓电池衰减速率,延长近一倍的电池寿命。
2.
原理介绍
2.1
低温下考虑电池寿命的电池成本模型
在低温环境中,一方面电池的充电效率较低,大量电能消耗于电池的副反应
中;另一方面电池寿命损耗较大,加速了电池的更换周期。类似于发电单元,可
以将电池的运行成本分为日燃料成本和日运维成本:
电池的日燃料成本与电池的充电效率和实时电价有关,可考虑为电池充电时
损耗的电能成本,即:
电池的日运维成本主要由电池的损耗引起,与电池的寿命有直接关联,可通
过贴现率实现二者的转化:
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