基于Butterfly算法的大容量储能系统成组技术

韩晓娟，赵泽昆，谢志佳，李建林



基于Butterfly算法的大容量储能系统成组技术

韩晓娟1，赵泽昆1，谢志佳2，李建林2

（1华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 102206；2中国电力科学研究院，北京 100192）

大容量储能系统（large capacity storage system，LCSS）的不同成组方式直接影响LCSS的内阻特性，目前针对LCSS成组方式的研究还处于起步阶段，本工作基于大容量液流电池储能系统（large capacity vanadium redox battery storage system，LCVRBSS）进行研究，通过分析单电堆不同成组方式的内阻特性，选择蝴蝶算法（butterfly algorithm）对不同成组方式在不同荷电状态（state of charge，SOC）下的内阻特性进行曲面拟合，内阻的最大拟合误差控制在3.6%以内。并且以单电堆内阻最小为优化目标，使用粒子群算法进行寻优，得到单电堆最佳成组方式。

储能；液流电池；Butterfly算法；成组技术；粒子群优化

大容量储能系统（large capacity storage system，LCSS）作为当代电力系统的重要组成部分，不仅可以用于削峰填谷、提升电力系统的安全稳定性、提高电能质量，而且可以支持新能源分布式发电的灵活接入和稳定输出。在单电堆成组使用时，常以系

统对储能功率和容量的需求作为成组依据，并未考虑成组单电堆自身的特性[1]，单电堆成组后性能指标往往达不到单电堆原有水平[2]。针对大容量全钒液流电池储能系统（large capacity vanadium redox battery storage system，LCVRBSS）的单电堆成组技术成为阻碍电池技术发展的瓶颈，由于单电堆差异性的存在，单电堆成组后会发热不均，从而加重单电堆的差异性，严重影响循环寿命，循环寿命甚至

会缩减到之前的一半[3-4]，因此针对LCVRBSS成组方式进行研究具有重要意义。LI等[5]对大容量液流电池系统所特有的支路电流损耗进行分析，建立支路电流等效电路模型，得出支路电流的分布规律及其对全钒液流电池外特性的影响。……