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一种带实时循环计数计算的混合整数线性规划电池老化对数模型
A MILP Battery Degradation Logarithmic Model With Real-Time Cycle Counting Calculation
| 作者 | Riccardo Nebuloni · Valentin Ilea · Alberto Berizzi · Cristian Bovo · Lorenzo Meraldi · Luca Moretti |
| 期刊 | IEEE Transactions on Industry Applications |
| 出版日期 | 2025年5月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电池储能系统 混合整数线性规划模型 电池退化 实时循环计数算法 雨流计数算法 |
语言:
中文摘要
本研究提出了一种新颖的混合整数线性规划(MILP)模型,用于电池储能系统(BESS)电站的优化管理,该模型集成了实时循环计数算法,并采用了一种创新的对数公式来处理电池退化问题。通过引入这种对数方法,该模型有效地将各种应力因素(如能量状态、充放电倍率、放电深度和温度)以及固体电解质界面膜的形成纳入了一个易于处理的线性模型中。此外,还克服了雨流计数算法(RCA)的局限性。将该模型的结果与对全物理模型应用雨流计数算法所得到的结果进行对比,结果令人满意:计数结果与通过雨流计数算法得到的结果高度吻合,退化估计值接近真实值,相对误差低于0.1%。
English Abstract
This study proposes a novel Mixed Integer Linear Programming (MILP) model for optimal management of Battery Energy Storage System (BESS) plants integrated with a real-time cycle counting algorithm exploiting an innovative logarithmic formulation for battery degradation. By incorporating this logarithmic approach, the model effectively includes various stress factors like State of Energy, C-Rate, Depth of Discharge, and Temperature, along with Solid Electrolyte Interphase film formation, into a tractable linear model. Moreover, the limits of the Rainflow Counting Algorithm (RCA) are overcome. The comparison with the results obtained by applying the RCA method to the full physical model are positive: the count faithfully reflects that obtained through RCA, and degradation estimation is close to the real value, with relative error below 0.1%.
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SunView 深度解读
该MILP电池老化对数模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过实时雨流计数法精确量化电池循环损伤,可直接集成到iSolarCloud云平台的智能运维模块,实现预测性维护和寿命管理。模型的线性化处理特性使其适用于多时间尺度调度优化,可优化ST储能系统的充放电策略,在峰谷套利、调频调峰等应用场景中平衡经济收益与电池寿命。对数函数老化建模比传统线性模型更贴近实际衰减曲线,可提升ESS集成方案的全生命周期成本优化精度,为光储一体化项目提供更精准的投资回报分析工具。