图2中, Ec为总充电量; Ed为总放电量;ε为某一接近0的常数; E为储能系统容量;Δt为单位时间,本文选取为数据采样分辨率。经以上步骤计算,可确定储能系统放电时负荷的下限功率P1与储能系统充电时负荷的上限功率P2。通过确定储能系统充放电时的负荷上下限值,能够将负荷状态划分为3个区间,如图3所示。
图3 负荷区间划分
1)储能充电区间(负荷I区)：此区间满足Pt≤P2Pt≤P2,其中Pt为t时刻的负荷功率。在此区间,储能系统充电以增大负荷谷值,充电功率为
Pc=P2−Pt (1)
2)储能静置区间(负荷II区)：此区间满足P2
Pc=Pd=0 (2)
3)储能放电区间(负荷III区)：此区间满足Pt≥P1Pt≥P1,此时储能系统放电以减小负荷峰值,放电功率为
Pd=Pt−P1 (3)
常参数功率差控制策略通过负荷值确定储能系统的充放电状态以及出力大小,但该控制策略并未考虑SOC状态。当负荷曲线峰谷持续时间较长时,储能系统长时间充放电会对SOC值产生影响,造成SOC越限,这会对储能系统的寿命造成影响。
2 变参数功率差控制策略
基于常参数功率差控制策略,在满足系统功率平衡的基础上,本文充分考虑SOC状态,提出考虑SOC状态的变参数功率差控制策略,使储能系统尽可能避免出现在SOC过高/低区间,以延长其寿命。
2.1 SOC状态区间划分
通过引入Sup、Sdown两个变量,将SOC状态区间进行划分,图4中将SOC划分为5个状态区间,分别如下：
图4 SOC状态区间划分
1)SOC越上限区。
Smax ≤ S(t) < 1
2)SOC高限值区。
Sup ≤ S(t) < Smax
3)SOC正常工作区。
Sdown ≤ S(t) < Sup
4)SOC低限值区。
Smin ≤ S(t) < Sdown
5)SOC越下限区。
0 < S(t) < Smin
式中：S(t)为t时刻的SOC值;Smax、Smin为储能系统所允许的SOC的最大值与最小值;Sup、Sdown是控制SOC状态划分的参数,且满足下式约束
0 < Smin < Sdown < Sup < Smax < 1 (4)
