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摘要:本发明公开了一种船舶微电网中混合储能系统容量配置方法,涉及多目标优化与船舶微电网领域,以带有储能系统的直流电网模型作为船舶微电网模型;基于船舶微电网模型,建立以储能系统成本、锂电池损耗和能量供求平衡为目标,储能系统输出功率大小、荷电状态为约束的多目标优化数学模型;利用多目标优化算法来直接求解多目标优化数学模型,得到帕累托非劣解;再利用基于性价比概念的综合评价方法对得到帕累托非劣解进行综合评价,得到船舶微电网中混合储能系统的锂电池和超级电容配置容量的大小。本发明能够减少人为偏好在方案选择中的影响,提高了容量配置的客观性。
主权项:1.一种船舶微电网中混合储能系统容量配置方法,其特征在于,船舶微电网模型中含有锂电池和超级电容组成的混合储能系统;所述方法包括以下步骤:S1、基于所述船舶微电网模型,建立储能系统成本、锂电池损耗和能量供求平衡为目标,储能系统输出功率大小、荷电状态为约束的多目标优化数学模型;S2、利用多目标优化算法来直接求解所述多目标优化数学模型,得到帕累托非劣解;所述多目标优化算法为带精英策略的非支配排序的遗传算法;S3、利用基于性价比概念的综合评价方法对得到帕累托非劣解进行综合评价,得到船舶微电网中混合储能系统的锂电池和超级电容配置容量的大小;其中,所述多目标优化数学模型中的目标包括:储能系统成本表示为:;其中,为储能装置成本;为设备维护维修成本;为辅助设备成本;储能装置成本表示为:;其中,和、和为锂电池和超级电容的额定功率与额定容量;和、和为锂电池和超级电容的功率成本系数容量成本系数;维修成本与功率变换器成本表示为:;;其中,、、、为锂电池和超级电容的维护系数和变换器的成本系数;锂电池寿命损耗表示为:;其中,;;为t时刻锂电池的功率;为充放电因子,充电时为1,放电时为0;能量供求平衡表示为:;其中,为储能装置补偿前后的功率差值的平均值;约束条件:HESS的功率与容量的大小应满足: ; ;其中,为船舶负载功率;和为锂电池和超级电容容量;为船舶电网周期内的最大能量波动;和、和为锂电池与超级电容荷电状态的上下限。
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百度查询: 大连海事大学 一种船舶微电网中混合储能系统容量配置方法
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