面向光伏平抑考虑SOH与SOC的电池储能系统功率分配方法.pdfVIP

第45卷第3期太阳能学报Vol.45，No.3

2024年3月ACTAENERGIAESOLARISSINICAMar.，2024

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-1797文章编号：0254-0096（2024）03-0377-12

面向光伏平抑考虑SOH与SOC的电池储能系统

功率分配方法

1，21，21，21，21，23

余洋，王卜潇，吴玉威，陈东阳，李梦璐，蔡新雷

（1.新能源电力系统全国重点实验室（华北电力大学（保定）），保定071003；

2.河北省分布式储能与微网重点实验室（华北电力大学（保定）），保定071003；

3.广东电网有限责任公司电力调度控制中心，广州510600）

摘要：针对电池储能系统（BESS）参与光伏平抑时寿命损耗较高的问题，提出面向光伏平抑考虑健康状态（SOH）与荷电状态

（SOC）的BESS功率分配方法。首先，将光伏并网标准、BESS容量和最大充放电功率作为约束条件，建立以并网波动率、BESS

寿命损耗和SOC恢复为目标的光伏并网指令优化模型，并利用改进天鹰优化的改进雨流计数法进行求解；然后，设计BESS两

级功率分配策略，在传统容量二分法的基础上引入离群组，并动态调整电池组容量，提出兼顾SOH和SOC的BESS动态分组方

法，实现功率指令从BESS向电池组的初级分配，并进一步结合电池单元SOH与SOC的标准差与极差动态估计各电池单元响应

能力，设计基于SOH/SOC均衡原则的电池单元功率分配方法，实现功率指令从电池组向电池单元的次级分配；最后，电池单元

响应功率指令完成调节。采用某配备BESS的光伏电站的冬季典型日出力进行仿真验证，并与其他多种方案进行对比，结果表

明，所提方法在满足光伏并网波动率的要求下，降低了电池SOH差异，增强了电池单元SOC一致性，减少了BESS寿命损耗。

关键词：电池储能系统；光伏发电系统；启发式算法；荷电状态；健康状态

中图分类号：TM615文献标志码：A

［10］使用雨流计数法（rain-flowcountingalgorithm，RCA）进行

0引言

功率波动平抑，基本保留了原始功率曲线的极点信息，但

“双碳”目标下光伏发电将以更大规模接入电网，但光伏RCA无法调整压缩数据的强度，难以应对不同场景下的光伏

出力随机性给电网调度带来巨大挑战，平抑光伏波动成为研波动平抑，尤其是在功率大幅波动时效果更难判断。可见，

［1-2］

究热点，具备快速充放电特性的电池储能系统（battery当前对于光伏波动平抑的研究还有待深入挖掘。

［3］

energystoragesystem，BESS）是其中的重要手段之一。然此外，为延长BESS使用寿命，需关注BESS的运行策略，

［4-5］

而，BESS投资较大、运行成本较高，如何在平抑光伏波动主要有整组策略和分组策略。文献［10-11］控制所有电池单

的同时减小BESS运行寿命损耗是当前研究面临的难题。元整组运行于浅循环状态以延长电池寿命，但