(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211083741.1 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 张家口安智科为 新能源有限公司 地址 075000 河北省张家口市高新区纬一 中路兴科街2号21 1室 (72)发明人 董振阳　彭以光　孔启翔　吴志健　 谢驰　李亚东　 (74)专利代理 机构 北京红梵知识产权代理事务 所(普通合伙) 11912 专利代理师 赵伟成 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微 网优化方法 (57)摘要 本发明涉及电力系统中储能的运行管理技 术领域， 且公开了一种锂电池梯次利用实现充放 电策略的微网优化方法， 该微网优化方法包括以 下步骤： 步骤一、 建立基于锂电池放电深度的可 变折旧成本模型； 步骤二、 建立一种实用的锂电 池的充放电控制策略； 步骤三、 建立考虑锂电池 梯次利用与变上限约束充放电控制策略的微网 经济优化调度模 型。 本发明所述的一种锂电池梯 次利用实现充放电策略的微网优化方法， 考虑锂 电池梯次利用的调度模型， 为锂电池放电深度的 合理调度提供了理论依据， 有利于降低了锂电池 的老化速度， 提高其生命周期内的经济效益， 降 低微网整体的运行成本， 并且， 本调度模型可用 于微网中其它类型储能设备的管理。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115438859 A 2022.12.06 CN 115438859 A 1.一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微网优化方法， 其特征在于， 该微网优化方 法包括以下步骤： 步骤一、 建立基于锂电池放电深度的可变折旧成本模型； 步骤二、 建立 一种实用的锂电池的充放电控制策略； 步骤三、 建立考虑锂电池梯次利用与变上限约束充放电控制策略的微网经济优化调度 模型。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微网优化方法， 其特 征在于： 建立基于锂电池放电深度的可变折旧成本模型， 包括以下步骤： S1、 锂电池储能折旧成本分析， 锂电池存在日历寿命和循环寿命的限制， 其折旧可分为 固定折旧与可变折旧两部分， 其中固定折旧与电池的出厂后的累计时间有关， 而可变折旧 则与电池的运行状态有关， 并直接影响到电池的循环寿命， 本发明根据锂电池的可变折旧 成本分解 为每次充放电循环过程的折旧成本， 并在微网的运行调度过程中予以考虑； S2、 锂电池的循环寿命建模， 锂电池的循环寿命与每次充放电循环 的放电深度密切相 关， 采用三参数疲劳寿命曲线描述锂电池循环寿命与放电深度之间关系， 根据的电池寿命 测试数据， 采用最小二乘法拟合方法， 计算锂电池的循环寿命函数中的参数， 得到锂电池的 循环寿命 模型； S3、 计算单次充放电循环过程锂电池的可变折旧成本， 根据步骤1与2中获得的锂电电 池寿命模 型， 采用工作量折旧法， 计算锂电池单次充放电循环的寿命损失百分比， 这一数值 与步骤1中获得的锂电池梯次利用的乘积， 即为单次充放电循环过程锂电池的折旧成本 。 3.根据权利要求1所述的一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微网优化方法， 其特 征在于： 建立 一种实用的锂电池的充放电控制策略， 包括以下步骤： S1、 分析锂电池典型的两段式充电策略过程的功率变化趋势， 该充电过程包括恒流充 电与恒压充电两个阶段， 恒流充电阶段， 充电功 率随着荷电状态的升高而逐渐增大； 恒压充 电充电功率 随着充电电流的减少而逐渐减小， 整个充电过程， 锂电池的充电功率 随着荷电 状态的升高呈现先增 加后减小的变化趋势； S2、 分析锂电池典型的恒流放电过程的功率变化趋势， 恒流放电过程中， 荷电状态逐渐 降低， 放电 电压降逐渐减小， 因此锂电池的放电功率 也随之逐渐 变小； S3、 与传统的采用恒定的充、 放电功率限值的约束建模方法不同， 本发明提出了更为实 用、 可行的锂电池充放电策略， 将步骤1与步骤2中介绍的典型充放电策略下 的充放电功率 曲线作为锂电池运行过程中的允许功率限值， 即锂电池的充放电功 率限值将随着其荷电状 态的变化而变化。 4.根据权利要求1所述的一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微网优化方法， 其特 征在于： 建立考虑锂电池梯次利用与变上限约束充放电控制策略的微网经济优化调度模 型， 包括以下步骤： S1、 建立的锂电池的单次循环的折旧成本是放电深度(DOD)的非线性函数， 本发明对其 进行分段线性化等效， 降低优化调度问题的求解难度， 并将等效后的锂电池折旧成本函数 加入到微网经济调度的目标函数中； S2、 根据步骤2和3中提出的充放电功率限制策略， 建立锂电池的运行约束条件； S3、 建立以运行成本最小为目标的微网优化调度模型， 运行成本包括： 可控电源的运行权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438859 A 2成本、 微网与大电网之间的购、 售电成本以及锂电池运行成本和折旧成本； S4、 求解步骤3中建立的优化调度模型， 获得微网的优化调度方案， 指导微网的发电调 度。 5.根据权利要求4所述的一种锂电池梯次利用实现充放电策略的微网优化方法， 其特 征在于： S2中约束条件包括： 电力平衡约束、 各类机组的技术出力约束与启停约束、 锂电池 的充放电功率约束、 荷电状态约束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438859 A 3