[发明专利]基于混合整数规划模型的量化电池寿命衰减预测方法

说明书

本发明涉及一种基于混合整数规划模型的量化电池寿命衰减预测方法，包括以下步骤：步骤S1:基于预设约束条件，建立非线性寿命模型；步骤S2:采用多元泰勒展开式逐次线性化的方式，将非线性寿命模型，转变成混合整数线性规划模型；步骤S3:基于混合整数线性规划模型，获得新的电池功率;步骤S4:计算欧氏距离,如果欧式距离ED小于预先设定的阈值、或循环次数n达到额定值，则停止循环，输出得到电池功率，得到预测结果；否则，设置新的电池功率点，并重新回到步骤S2。本发明考虑影响电池寿命的因素更全面，能够快速有效地预测结果，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电池寿命预测领域，具体涉及一种基于混合整数规划模型的量化电池寿命衰减预测方法。

背景技术

随着电动汽车和分布式能源的迅猛发展，电力系统逐渐呈现出高度不确定性。而电网侧大规模电化学储能系统由于其配置灵活、易于维护等特点在电力系统平衡不确定性中应用广泛。

随着电化学储能系统的大规模安装与运行，电化学储能的运行效率和寿命衰减特性对电力系统运行可靠性、经济性的影响日益增大。现在有研究发现，电化学储能充放电速率、充放电深度(DOD，Depth of discharge)和运行温度对其运行效率以及寿命衰减有着非线性影响。但是目前电力系统中常用的电化学储能运行模型和控制模型较为简单，一般只考虑储装置充放电功率上下限约束，储能装置初始储能约束，储能装置存储能量上下限约束。这种舍弃模型精度，获取计算优势的做法，存在约束不合理，模型精度低等缺陷，已经严重影响储能设备的充分利用，并且无法量化电池寿命衰减。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于混合整数规划模型的量化电池寿命衰减预测方法，考虑影响电池寿命的因素更全面，能够快速有效地预测结果，可靠性高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于混合整数规划模型的量化电池寿命衰减预测方法，包括以下步骤：

步骤S1:基于预设约束条件，建立非线性寿命模型；

步骤S2:采用多元泰勒展开式逐次线性化的方式，将非线性寿命模型，转变成混合整数线性规划模型

步骤S3:基于混合整数线性规划模型，获得新的电池功率；

步骤S4:计算欧氏距离,如果欧式距离ED小于预先设定的阈值、或循环次数n达到额定值，则停止循环，输出得到电池功率，得到预测结果；否则，设置新的电池功率点，并重新回到步骤S2。

进一步的，所述预设约束条件具体为：

电池功率在运行过程中不能超过其最大充放电功率：

α_t+β_t≤1 (3)

其中，P_t^bat表示t时刻的电池充放电功率，大于零为给电池充电功率，小于零为电池放电功率；表示充放电功率的上下限，大于零，小于零；α_t，β_t为0、1变量，控制电池在t时刻的充放电状态；约束(3)表示禁止电池同时充放电；

电池运行过程中SOC运行范围表示为

S^min≤S_t≤S^max (5)