买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明公开了退役电动汽车电池作为大规模储能的发输电系统运行可靠性评估方法，主要步骤为：1建立退役电池容量退化模型；2获取若干退役电池，并利用退役电池容量退化模型评估所述退役电池的健康状态；3建立电池模组容量概率模型和电池模组运行可靠性模型。4基于电池模组容量概率模型和电池模组运行可靠性模型，设计电池模组，并将所述退役电池连接到发输电系统中；5建立含退役电池的发输电系统运行可靠性评估模型；6建立含退役电池的发输电系统回报成本分析模型，并确定退役电池的二次退役时间表。本发明验证了在发输电系统中使用退役电池的可行性和有效性，确定了第二次退役电池的退役时间表。

主权项：1.退役电动汽车电池作为大规模储能的发输电系统运行可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1建立退役电池容量退化模型；2获取若干退役电池，并利用退役电池容量退化模型评估所述退役电池的健康状态；3建立电池模组容量概率模型和电池模组运行可靠性模型；4基于电池模组容量概率模型和电池模组运行可靠性模型，设计电池模组，并将所述退役电池连接到发输电系统中；5建立含退役电池的发输电系统运行可靠性评估模型；6建立含退役电池的发输电系统回报成本分析模型，并确定退役电池的二次退役时间表；建立电池模组容量概率模型的步骤如下：4.1将电池的健康状态划分为N个等级，即：g＝{g1,g2,...,gN}1式中，g代表健康状态等级；计算当前退役电池容量属于健康状态等级l的概率ql，即：ql＝Fgl_high-Fgl_low2式中，Fx是正态分布的累积分布函数，gl_high和gl_low分别是等级l的最高和最低健康状态；4.2调整定义域，得到定义域调整后的累积分布函数F1x，即： 4.3更新退役电池容量为Q时属于健康状态等级l的概率ql′，即： 4.4生成退役电池健康状态函数，即： 式中，z为退役电池健康状态等级相关变量；4.5基于公式5，确定退役电池串联时的电池健康状态函数和退役电池并联时的电池健康状态函数；退役电池串联时的电池健康状态函数如下所示： 退役电池并联时的电池健康状态函数如下所示： 4.6利用公式6更新退役电池健康状态函数，得到电池模组中任一条串联电路的健康状态函数，即： 式中，ks是定义的串联组成操作后的合成健康状态等级；fs表示每个等级对应的概率；4.7基于公式8，计算得到若干电路并联的电池模组健康状态函数，即： 式中，hs是并联操作后的合成健康状态水平；ps是对应的概率；4.8基于公式9，计算得到电池模组的健康状态概率分布，即： 式中，fx和Fx电池模组的健康状态的概率密度函数和累积分布函数；电池模组运行可靠性模型如下所示： 式中，Q为电池模组的最大放电容量；Si,j为退役电池的状态参数；Qreal为计及故障概率的电池模组可用容量；其中，退役电池状态参数Si,j如下所示：电池工作时Si,j＝1，电池不工作时，Si,j＝0，使用蒙特卡洛采样方法确定； 式中，随机数u是根据均匀分布U0,1生成的；Si,j＝1表示退役电池工作；Si,j＝0表示退役电池不工作；P是每个电池的故障概率；建立含退役电池的发输电系统的运行可靠性评估模型的步骤如下：5.1建立含退役电池的发输电系统的运行可靠性评估模型的目标函数，即： 式中，ωi,t是节点i负荷的重要因素，Ci,t是节点i的负荷削减量；5.2建立运行可靠性评估模型的约束条件，包括线路潮流约束、线路额定容量约束、发输电系统功率平衡约束、发电机功率上下限约束、风电机组输出功率约束、节点负荷削减约束、电池功率极限条件和电池在充电、放电循环中的能量极限条件和24小时内电池的起止时刻荷电状态条件；每条线路的潮流约束如下所示：TS＝ASPG+PW-W-PD+C+PB15线路额定容量约束如下所示： 发输电系统功率平衡约束如下所示： 发输电系统发电机功率上下限约束如下所示： 风电机组输出功率约束如下所示： 节点负荷削减约束如下所示：0≤Ci,t≤PDi,ti∈ND,t＝1,2,...,2420电池功率极限条件如下所示： 电池在充电和放电循环中的能量极限条件如下所示：SoCt＝SoCt-1-PBSoCmaxt＝1,2,...,242210％≤SoCt≤95％t＝1,2,...,2423 24小时内电池的起止时刻荷电状态条件如下所示： 式中，NBM是接有储能系统的节点集合，ND是负荷节点集合，NW是和风电场连接的节点集合，NG是发电机节点集合；TS是中断状态S的有功向量，AS是中断状态S有功功率和功率注入的关联矩阵，PG是有功功率注入向量，PW是风能输出向量，W是弃风量向量，PD是有功负荷向量，C是负荷削减向量，PB是电池充电或者放电向量，Tk是线路k上的潮流，是线路k上的潮流限值，是发电机节点i的有功功率下限，是发电机节点i的有功功率上限，是风力发电机节点i的输出功率限值，是电池放电过程中的最大功率限制，是电池充电过程中的最大功率限制，SoCmax是电池容量，SoCt是电池在时刻t的荷电状态；L为线路总数；5.3基于运行可靠性评估模型的约束条件对目标函数进行优化，即： 建立含退役电池的发输电系统回报成本分析模型的步骤如下：6.1建立含退役电池的发输电系统回报成本分析模型的目标函数，即：minT＝I+O+R28式中，I、O和R分别是可用总成本、运行成本和风险成本；6.2计算含退役电池的发输电系统的年度成本，即： 其中，A是电力设备的等效年成本；V是设备购买成本；i是折现率；n是设备的经济寿命；6.3计算含退役电池的发输电系统回报成本T′，即：T′＝Ow+Rw-Oo+Ro-I＞030式中，Ow和Rw是含退役电池系统的运行和风险成本；Oo和Ro是无电池系统的运行和风险成本；I是可用总成本；6.4确定退役电池的二次退役时间表，以满足公式31：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 退役电动汽车电池作为大规模储能的发输电系统运行可靠性评估方法