Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method

Yufei WANG; Junbin YE; Hua XUE; Yang MI

doi:10.7500/AEPS20210915006

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Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 8, Pages: 39-49(2022)
- 作者机构：
  
  上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(61873159);Shanghai Science and Technology Innovation Action Plan(20DZ2205500)
- DOI：10.7500/AEPS20210915006
  CLC：
- Received：15 September 2021，
  
  Revised：2021-12-21，
  
  Published Online：16 February 2022，
  
  Published：25 April 2022
- 稿件说明：
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王育飞,叶俊斌,薛花等.基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统优化控制[J].电力系统自动化,2022,46(8):39-49.

WANG Yufei,YE Junbin,XUE Hua,et al.Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(8):39-49.
王育飞,叶俊斌,薛花等.基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统优化控制[J].电力系统自动化,2022,46(8):39-49. DOI： 10.7500/AEPS20210915006.

WANG Yufei,YE Junbin,XUE Hua,et al.Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(8):39-49. DOI： 10.7500/AEPS20210915006.

摘要

针对梯次利用电池储能系统运行效率低、控制难度大的问题，提出基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统分段控制策略。首先，设计光储充电站为梯次利用场景，采用功率平滑与负荷整形的复合模式进行储能系统分段能量需求建模。其次，考虑储能系统分段能量需求差异进行退役电池分级利用，提出梯次利用电池储能系统分段控制模式。然后，计及荷电状态估算误差对储能系统分段控制效果的影响，提出基于雨流计数法的分段控制思想，并针对雨流计数法的时序丢失和区间重叠问题进行改进。最后，在MATLAB环境下，对所提控制策略与现有控制策略进行仿真比较分析。结果表明，所提控制策略可优化梯次利用电池储能系统功率分配，提升梯次利用电池储能系统控制效果。

Abstract

Aiming at the problems of the low operation efficiency and control difficulty of the energy storage system with echelon utilization batteries

a segmented control strategy for energy storage system with echelon utilization batteries based on the improved rain-flow counting method is proposed. Firstly

the photovoltaic-storage charging station is designed as the echelon utilization scenario

and the segmented energy demand of energy storage system is modeled in the combined mode of power smoothing and load shaping. Secondly

the difference in energy demand of energy storage systems is considered for the hierarchical utilization of retired batteries

and a segmented control mode of energy storage system with echelon utilization batteries is proposed. Then

considering the impact of estimation error of state of charge on the segmented control effect of energy storage system

a segmented control idea based on the rain-flow counting method is proposed

and the probelm of time loss and interval overlap in the rain-flow counting method is improved. Finally

the proposed segmented control strategy and the existing control strategy are simulated and compared in MATLAB. The results show that the proposed strategy can optimize the internal power distribution of the energy storage system with echelon utilization batteries

and enhance its control effect.

关键词

Keywords

references

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