基于分组控制策略的风电场储能容量优化配置.pdfVIP

第45卷第7期太阳能学报Vol.45，No.7

2024年7月ACTAENERGIAESOLARISSINICAJul.，2024

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-0404文章编号：0254-0096（2024）07-0340-10

基于分组控制策略的风电场储能容量优化配置

1121

史林军，端木陈睿，杨冬梅，吴峰

（1.河海大学能源与电气学院，南京211100；

2.智能电网保护和运行控制国家重点实验室，南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司，南京211106）

摘要：为解决风电出力的波动性和不确定性问题，提出一种基于电池储能分组控制策略并计及其运行不平衡性的风电场电

池储能容量优化配置方法。首先，在比较分析不同电池储能分组策略基础上，提出风储联合系统三电池组分组控制策略及充

放电运行模式，并构建计及经济成本、衰减指标和寿命期限的多目标电池储能容量配置优化模型；然后，采用变分模态分解法

处理风电数据，并通过非支配排序遗传算法与CRITIC-TOPSIS综合决策法联合求解获取最佳的电池储能容量配置方案；最后，

通过与现有分组控制策略对比，验证该文所提出的三电池分组策略在改善电池储能充放电不平衡性以及减缓损耗方面的有效

性，并对比不同目标和不同决策方法下的电池储能配置方案，结果表明该文提出的多目标优化模型与综合决策方法在延长电

池使用寿命的同时保证经济性方面具有明显优势。

关键词：风电场；电池储能；遗传算法；容量配置；分组控制；不平衡度

中图分类号：TM614文献标志码：A

池储能系统的容量配置。

0引言

目前有学者采用了双电池分组控制的运行策略交替平

随着风电的大规模并网，其出力的不确定、不稳定的特抑正负方向的功率波动，以减小电池的充放电切换频率进而

［1］

性对电网的安全稳定运行是一大挑战。对此可装配储能设延长电池寿命。文献［7］针对退役动力电池的分组控制以及

备并制定合理的运行策略，不仅能有效平滑风电场的功率输梯次利用，提出采用粒子群优化法并以日收益最大为目标的

［2］

出波动，增强电网运行稳定性，还能缓解环境资源等问题。配置模型；文献［8］提出一种新型双储能系统，通过分析各个

但储能价格及维护费用高昂，考虑到系统总体经济性，储能时刻的风电目标平抑功率，取最大值作为储能的额定容量和

配置费用应在满足平抑要求和其他指标的前提下尽可能小。功率；文献［9］将充放电任务分开执行的双电池储能系统与

因此，风储系统中的电池储能最优配置方案具有重要的研究单组储能系统的控制策略在经济成本方面对比。上述研究

［3］

意义。均采用了双电池模型，有效降低了电池切换频率，但缺乏对

风电场通常设置一个整体电池储能或混合储能系统对运行不平衡状态的考虑，可能会影响储能平抑风电波动的

风电功率进行平滑处理。目前的大部分研究考虑的评价指效率。

标主要有经济性指标和可靠性指标。文献［4］以经济成本和文献［10］提出一种综合储能系统协调控制策略，将系统

电压波动改善指标建立多目标配置模型；文献［5］建立考虑