基于SOC相关渐变充电功率约束的CCCV充电近似在长期微电网规划中的应用
系统与控制
2026-03-27 v1 系统与控制
摘要
传统的长期微电网规划模型假设电池储能系统（BESS）以恒定功率充电，忽略了随着充电进程推进而产生的效率损失。虽然在单元层面可通过恒定电流-恒定电压（CCCV）充电来缓解此问题，但在大规模系统的包层面则不够实用。然而，电池管理系统和逆变器控制可以借助在高状态-of-charge（SOC）水平上渐变降低充电功率来模拟此类效果，以牺牲充电速度来换取更高的效率和降低热应力。忽略此类行为的规划模型可能导致电池配模不足及可靠性问题。本文提出了一种可行且可扩展的方法，通过SOC相关的渐变充电功率（TCP）约束来近似CCCV行为。MATLAB-based原型演示了渐变充电在能量传递和效率方面的优势。该方法被集成到长期规划框架中，并在合成负荷和光伏配置下进行评估。结果表明，渐变充电在要求快速充电的动态运行条件下，对BESS的配模、成本和可靠性都有显著影响。这些发现凸显了在准确捕捉BESS性能方面，渐变充电是长期微电网规划中的关键建模因素。
引用
@article{arxiv.2507.18853,
title = {Approximating CCCV charging using SOC-dependent tapered charging power constraints in long-term microgrid planning},
author = {Hassan Zahid Butt and Xingpeng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18853},
year = {2026}
}