基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统优化控制

王育飞; 叶俊斌; 薛花; 米阳

doi:10.7500/AEPS20210915006

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基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统优化控制

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于改进雨流计数法的梯次利用电池储能系统优化控制
- Optimal Control for Energy Storage System with Echelon Utilization Batteries Based on Improved Rain-flow Counting Method
- 电力系统自动化 2022年46卷第8期页码：39-49
- 作者机构：
  
  上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
- 作者简介：
  
  王育飞(1974—)，男，通信作者，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：电能质量分析与控制、电力储能应用技术和电动汽车有序充电。E-mail：wangyufei@shiep.edu.cn
  叶俊斌(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：梯次利用电池储能系统应用技术、光储充电站储能系统优化控制。E-mail：yejunbin1995@163.com
  薛花(1979—)，女，博士，副教授，主要研究方向：电能质量分析与控制。E-mail：xuehua@shiep.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61873159);上海市科技创新行动计划资助项目(20DZ2205500)
- DOI：10.7500/AEPS20210915006
  中图分类号：
- 收稿：2021-09-15，
  
  修回：2021-12-21，
  
  网络出版：2022-02-16，
  
  纸质出版：2022-04-25
- 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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