基于变分模态的能量—功率密度混合电池容量优化配置

向 蔚，孟彦京

（陕西科技大学电气与控制工程学院，西安 710021）

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光伏发电凭借无污染、可持续等优势在新能源发电中占据重要地位。光伏发电易受天气影响，产生的电能具有随机性和不稳定性的特征［1］，对电网的经济、安全和稳定运行产生不利影响［2］。为解决这个问题，安装电池储能成为光伏产业的新出口［3］。

因光伏和负荷的随机波动，储能电池频繁充、放电，极大的损耗了电池寿命。单一储能电池已经不能满足变化的工况，能量—功率密度混合电池因同时兼具高能量和高密度的特点，成为当下新能源储能的研究热点。混合储能的研究主要集中在控制策略［4-6］和容量优化配置两部分。容量优化配置方面，文献［7］中考虑配电网分区以及对不同分布式电源的消纳能力，采用希尔伯特—黄变换将不平衡功率分为高、低频分量，求得容量优化方案。文献［8］中针对交直流混合微电网功率波动问题，利用集合经验模态分解总功率，同时采用自适应惯性权重的粒子群算法对混合储能容量求解。文献［9］中通过庞特里亚金极值原理优化有轨电车混合储能系统的能量管理策略，通过粒子群算法求取最佳容量配置。文献［10］中提出了基于频谱分析的功率分配和频率滞环控制策略，结果表明此方法能改善电池运行环境和延长电池使用寿命。文献［11］中提出了综合考虑风电功率波动平抑效果、减少弃风的经济效益和储能总投资的系统配置方法，结果表明此方法能较好地满足系统要求。……