储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究

doi:10.12096/j.2096-4528.pgt.19112

发电技术 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (6): 587-597.DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19112

储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究

陈豪¹(),翟化欣²(),王开让¹(),杨俊丰²(),巩宇¹

¹ 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 北京市西城区 100045
² 国网新源张家口风光储示范电站有限公司, 河北省张家口市 075000

收稿日期:2019-08-06 出版日期:2019-12-31 发布日期:2019-12-31
作者简介:陈豪(1978),男,硕士,高级工程师,研究方向为储能及新能源发电, chenhao@ncepri.com.cn|翟化欣(1986),男,硕士,工程师,研究方向为新能源发电及其运维检修, 364898418@qq.com|王开让(1987),男,博士,工程师,研究方向为储能及新能源发电, krwang798@qq.com|杨俊丰(1990),男,助理工程师,研究方向为储能技术, 306725881@qq.com
基金资助:
国家电网公司科技项目(52010119000W)

Research on Evaluation Method of SoE Operation Region for Energy Storage Lithium Battery Module

Hao CHEN¹(),Huaxin ZHAI²(),Kairang WANG¹(),Junfeng YANG²(),Yu GONG¹

¹ Power Research Institute of State Grid Jibei Electric Power Company Limited, Xicheng District, Beijing 100045, China
² State Grid Xinyuan Zhangjiakou Wind Power and Photovoltaic and Energy Storage Demonstration Station Co., Ltd., Zhangjiakou 075000, Hebei Province, China

Received:2019-08-06 Published:2019-12-31 Online:2019-12-31
Supported by:
Science and Technology Project of State Grid Corporation of China(52010119000W)

摘要/Abstract

摘要：

为提高电池储能单元控制精度，保证储能系统高效稳定运行，研究了储能锂电池模组能量状态（state of energy，SoE）运行区间。在分析跟踪计划发电、风光功率平滑运行模拟工况，以及电池电压极差、电池电压标准差系数等评估指标的基础上，提出了储能锂电池模组SoE运行区间评估方法。然后，对实际运行的锂电池模组进行了跟踪计划发电、风光功率平滑模拟工况试验，并通过分析电池电压极差、电池电压标准差系数的变化，确定了2种运行工况下锂电池模组的SoE运行区间。研究结果表明，采用分析模拟工况试验中电池电压极差、电池电压标准差系数的方法能有效评估储能锂电池模组的SoE运行区间，为提高储能单元能量利用率提供了技术手段，对于保证锂电池储能系统高效稳定运行具有指导意义。

关键词: 储能, 锂电池模组, 能量状态, 跟踪计划发电, 风光功率平滑, 电池电压极差, 电池电压标准差系数

Abstract:

The state of energy(SoE) operation region of energy storage lithium battery module was studied in order to improve the control precision and ensure the efficient and stable operation of the battery energy storage system. Base on the analysis of the simulated operating condition of tracking power generation schedule and wind-PV power stabilization, as well as the evaluation indicators, such as range and coefficient of standard deviation of battery voltage, the evaluation method of the SoE operation region for the energy storage lithium battery module was put forward. The actual energy storage lithium battery module was tested in the simulation experiment of tracking power generation schedule and wind-PV power stabilization. The SOE operation range of the lithium battery module under the two operating conditions was determined by analyzing the variation of the battery voltage range and the standard deviation coefficient of the battery voltage. The result show that the SoE operation region of the energy storage lithium battery module can be confirmed effectively according to the range and coefficient of standard deviation of battery voltage in the simulated operation experiment. It provides technical means for the energy utilization improvement of energy storage unit, and it has guiding significance to ensure the lithium BESS running efficiency and stability.

Key words: energy storage, lithium battery module, state of energy, tracking power generation schedule, wind-PV power stabilization, range of battery voltage, coefficient of standard deviation of battery voltage

陈豪,翟化欣,王开让,杨俊丰,巩宇. 储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究[J]. 发电技术, 2019, 40(6): 587-597.

Hao CHEN,Huaxin ZHAI,Kairang WANG,Junfeng YANG,Yu GONG. Research on Evaluation Method of SoE Operation Region for Energy Storage Lithium Battery Module[J]. Power Generation Technology, 2019, 40(6): 587-597.

参考文献

1	赵健, 王奕凡, 谢桦, 等. 高渗透率可再生能源接入系统中储能应用综述[J]. 中国电力, 2019, 52 (4): 167- 177.
2	孔玉明, 王志清. 大规模储能技术[J]. 吉林水利, 2018, (10): 57- 58.
3	朱文韵. 全球储能产业发展动态综述[J]. 上海节能, 2018, 33 (1): 2- 8.
4	王浩清, 王致杰, 黄麒元, 等. 各类重要储能系统综述[J]. 通信电源技术, 2016, (3): 79- 80.
5	封红丽. 2016年全球储能技术发展现状与展望[J]. 电器工业, 2016, (10): 23- 29.
6	张静. 2015年储能市场盘点及未来前景:一个蓄势待发的产业[J]. 电器工业, 2016, (1): 53- 57.
7	叶鹏, 李山, 何淼, 等. 风储孤网系统运行与控制研究综述[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46 (9): 163- 170.
8	张静.储能辅助电网调频的控制策略研究[D].南宁:广西大学, 2018.
9	Lin S L , Song W J , Lv J , et al. An SOE estimation model considering electrothermal effect for LiFePO4/C battery[J]. International Journal of Energy Research, 2017, 41 (2): 2413- 2420.
10	Luo L , Song W J , Lin S L , et al. An electro-thermal model and its application on SOE estimation for LiFePO4/C Battery[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2015, 36 (Z1): 343- 347.
11	龚敏明, 王占国, 马泽宇, 等. 串联电池组的SoE估算方法[J]. 北京交通大学学报, 2013, 37 (2): 74- 78.
12	陈豪, 刁嘉, 白恺, 等. 储能锂电池运行状态综合评估指标研究[J]. 中国电力, 2016, 49 (5): 149- 156.
13	王海滨, 陈豪, 董建明, 等. 锂电池储能单元运行状态评估技术研究[J]. 华北电力技术, 2016, (3): 8- 17.
14	姚雷, 王震坡. 锂离子电池极化电压特性分析[J]. 北京理工大学学报, 2014, 34 (9): 912- 916.
15	汪奂伶.基于特性区间的储能磷酸铁锂电池SoE估算方法研究[D].北京:中国电力科学研究院, 2017.
16	李相俊, 王上行, 惠东. 电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望[J]. 电网技术, 2017, 41 (10): 3315- 3325.

[1]	陈志华, 尤梦凯, 蔡伟, 胡经伟, 胡兴, 张爱芳, 张科杰, 王伟. 考虑全寿命周期的储能电站综合评价模型[J]. 发电技术, 2023, 44(6): 883-888.
[2]	石梦舒, 许小峰, 张继广, 李忆, 周保中, 乐鹰, 毕圣. 考虑电-氢市场的虚拟电厂两阶段优化策略研究[J]. 发电技术, 2023, 44(5): 645-655.
[3]	陈逸文, 赵晋斌, 李军舟, 毛玲, 屈克庆, 魏国庆. 电力低碳转型背景下氢储能的挑战与展望[J]. 发电技术, 2023, 44(3): 296-304.
[4]	郭学伯, 范良迟, 许浈婧, 李有, 林俊, 陈林. 助力节能降碳的相变储热材料研究和应用进展[J]. 发电技术, 2023, 44(2): 201-212.
[5]	叶珍珍, 陈鑫祺, 张抒婷, 汪剑, 崔超婕, 张刚, 张磊, 钱陆明, 金鹰, 骞伟中. 离子液体型双电层电容器在45 ℃和3 V状态下的长周期运行研究[J]. 发电技术, 2023, 44(2): 213-220.
[6]	郝艺博, 杜锡力, 李笑竹, 陈来军. 考虑储能性能差异的新能源场站群共享储能交易模式[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 687-697.
[7]	谷晴, 李睿, 蔡旭, 谢宝昌. 面向百兆瓦级应用的电池储能系统拓扑与控制方法[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 698-706.
[8]	霍龙, 张誉宝, 陈欣. 人工智能在分布式储能技术中的应用[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 707-717.
[9]	陈晓光, 杨秀媛, 王镇林, 王浩扬. 考虑多目标优化模型的风电场储能容量配置方案[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 718-730.
[10]	魏少鑫, 金鹰, 王瑾, 杨周飞, 崔超婕, 骞伟中. 电池型电容器技术发展趋势展望[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 748-759.
[11]	李泽航, 周浩, 李浩秒, 王康丽, 蒋凯. 面向电力系统的液态金属电池储能技术[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 760-774.
[12]	郑俊生, 吕心荣, 郑剑平. 锂离子电容器性能分析及其应用[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 775-783.
[13]	王宁, 陈志强, 刘明义, 张鹏, 曹曦, 陆泽宇, 雷浩东, 曹传钊, 严晓, 周国鹏. 基于模糊综合评价的锂离子电池健康状态评估[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 784-791.
[14]	闫帅帅, 陆洋, 侯文会, 刘凯. 面向锂电储能系统的本质安全电池智能隔膜材料[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 792-800.
[15]	孔文俊, 张艳森, 汤效平, 张伟阔. 大容量储能锂电池电芯产热特性研究[J]. 发电技术, 2022, 43(5): 801-809.

储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究

Research on Evaluation Method of SoE Operation Region for Energy Storage Lithium Battery Module

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价