如图4.13所示,储能设备可以看作由转换及内部存储(认为是理想的)组成。储能转换可类似于能源转换设备建模,其稳态输入、输出功率间的关系为
式中,eα为储能装置与系统交换功率的效率,这个系数通常取决于功能量流动的方向,即储能装置是储能还是放能(认为Qα>0时为储能状态):
式中,e+α、e-α分别为转换的正向、反向能量效率,或称为储能设备的储能、放能效率。根据功率与能量的关系,做一些近似简化有
下面将储能设备加入上一节构建的能量枢纽模型中。能量枢纽可包含多个储能设备,原则上,储能设备可以连接到能量枢纽的输入端,也可连接到输出端。
图4.13 储能设备模型
如图4.14所示能量枢纽,输入端与输出端均置有储能设备。由能量守恒我们可以得到
图4.14 加入储能的能量枢纽模型
图4.13中的阴影部分表示没有储能设备的一组转换设备组件,其功率转换可由式(4.4)表示,将这组转换设备的输入、输出功率分别表示在向量 和 中:
结合式(4.15),有
式中,M包含了输出端所有储能功率,Q包含了输入端所有储能功率,将所有的储能功率等效为一个输出端储能功率向量Meq:
根据式(4.14),Meq中的每个元素由两部分组成:(www.daowen.com)
式中,cαβQα将能量枢纽输入端的储能功率折算到了输出端;Mβ为输出端的储能功率。将式(4.14)扩展成矩阵形式为
矩阵S称作储能耦合矩阵,它将所有的储能能量衍变为输出功率等效到能量枢纽的输出端。矩阵中的项sαβ可通过式(4.14)推导。至此,得到包含能源转换及存储设备的完整能量枢纽模型为
现通过图4.15的具体能量枢纽进行式(4.21)推导。
图4.15 能量枢纽示例
构建此能量枢纽的耦合矩阵为
储能设备交换的功率为
现在式(4.16)可构建为
接下来将输入输出端的储能功率转换为等效的能量枢纽输出功率,即
得到储能耦合矩阵
最后,根据式(4.21)构建该能量枢纽模型为
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。