An integrated approach for the analysis and control of grid connected energy storage systems

این مقاله یک روش مدل سازی یکپارچه ارائه می دهد که شامل مدل های کاهش یافته ای از یک باتری یون لیتیوم و مبدل قدرت الکترونیک است که به مدل شبکه توزیع 35 باند وصل شده است. این ادبیات شامل نمونه های بسیاری از مدل های جداگانه رسانه های ذخیره انرژی فردی، رابط های الکترونیکی قدرت و الگوریتم های کنترل ذخیره سازی انرژی است. با این حال، هنگام ارزیابی عملکرد یک سیستم ذخیره سازی کامل انرژی، تعامل بین مولفه ها به طیف وسیعی از پدیده هایی می رسند که در صورت جداگانه بررسی می شوند. این مقاله یک روش الکترو ترمو شیمیایی تلفیقی را پیشنهاد می کند که به طور مستقیم با حل یکپارچه سازی مدل های شیمیایی باطری، مدارهای الکتریکی و عملیات شبکه به یک چارچوب محاسباتی کارآمد می پردازد. این چارچوب قادر به سرعت شبیه سازی بیش از 100 بار سریعتر از زمان واقعی است و پدیده هایی را که معمولا در مدل های ساده تر باتری و مبدل های قدرتمند یا چارچوب های غیر یکپارچه مشاهده نمی شوند، ردیابی می کند. تمام شبیه سازی ها با استفاده از پرونده های سیستم بار واقعی ثبت شده در انگلستان انجام می شود. برای نشان دادن مزایای ذاتی در چنین رویکرد مدل سازی، دو اثر متقابل خاص بررسی شده است: اثر انتخاب شارژ باتری شناور بر راندمان کلی سیستم و میزان تخریب باتری (محو شدن ظرفیت / قدرت). عملکرد بالای حالت باتری موجب بهبود کارایی به علت تلفات قطبی شدن باتری و کاهش تلفات در مبدل می شود، با این وجود افزایش میزان تخلیه باتری به علت رشد سریع لایه بین فاز جامد الکترولیتی مشاهده شده است. ما نشان می دهیم که اهداف کنترل شبکه را می توان با روش های مختلفی مقابله کرد اما این انتخاب ها می تواند منجر به بهبود قابل ملاحظه ای در کارایی سیستم گردابه شده شود که با کاهش 43 درصد کاهش یا کاهش تخریب باتری با دو بار ، بسته به سیستم مورد استفاده در سیستم باتری.