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电池储能系统功率密集型操作的调度及其在混合水电站中的应用

系统与控制 2025-02-26 v2 系统与控制

摘要

本文提出了一组用于电池储能系统(BESS)的新型功率约束,称为动态功率约束(DPC),其将 BESS 的电压和电流限制作为其荷电状态(SOC)的函数加以考虑。这些约束被构建用于集成到基于优化的 BESS 调度问题中,相较于传统的静态约束提供了显著改进。结果表明,在实际运行中通常验证的温和假设下,DPC 可以表示为 BESS 功率的线性函数,从而使得在不改变其可处理性(即凸性)的情况下改造现有调度问题成为可能。DPC 将电压和电流约束统一到一个框架中,填补了 BESS 调度器中使用的简化模型与实时控制器和电池管理系统(BMS)中更高级模型之间的空白。通过改进对 BESS 功率能力的表示,所提出的约束使调度器能够做出更可靠和可行的决策,特别是在 BESS 接近其额定功率运行的功率密集型应用中。为了证明 DPC 的有效性,使用包含 230 MW 水电站(HPP)和 750 kVA/500 kWh BESS 的混合系统进行了基于仿真的性能评估。与静态功率约束和不含电压约束的 DPC 公式等最先进方法相比,所提出的方法在实时运行中将 BESS 约束违规减少了 93%。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.16821,
  title  = {Scheduling Power-Intensive Operations of Battery Energy Storage Systems and Application to Hybrid Hydropower Plants},
  author = {Stefano Cassano and Fabrizio Sossan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16821},
  year   = {2025}
}