储能技术在分布式能源发电中发挥着重要作用，是高比例新能源接入电网的必要前提，同时也是解决光伏、风力等间歇性能源不稳定的关键技术之一。直流微电网能较好地接受新能源发电单元，有效地减少交直流变换的不稳定和损耗，而直流微电网中储能装置不仅能满足负荷侧的充电需求，也有利于电力系统的能量管理，减少发电设备损耗率。

全钒液流电池的技术特点不仅能够很好地满足在微电网、可再生能源接入、应急电源备用等，而且在电池深度充放电、能量效率、安全性、生产成本等关键技术指标方面具有优势。对如何解决储能系统中能量管理、电流、电压的控制、进行合理的功率分配问题是保证直流微电网优化运行的关键。

现有储能系统的功率分配策略集中在电网侧考虑售电收益、荷电状态的均衡、电池本身寿命等单一目标，没有综合考虑储能电池系统内部的运行总成本、电池内部损耗、荷电状态的一致性等多目标优化问题。

全钒液流储能系统具有长时储能、寿命长、安全性高、低成本等优点。通过分析储能电池单元的总成本，以确定经济性更好。储能电池的功率损耗率可间接地反映储能电池单元的工作效率。SOC一致性能够反映功率分配策略的有效性。

全钒液流储能系统能够平抑直流微电网中光伏、风力发电引起的功率波动，该系统中功率的合理分配问题可以通过有效的控制策略去解决，进而实现提高储能系统运行效率的目的。为此，辽宁工程技术大学电气与控制工程学院的付华、陆鹏、张俊男，在2023年第7期《电工技术学报》上撰文，以储能电池总运行成本最低、系统损耗率最小、荷电状态一致性最好为优化目标，给出了基于自适应调整权重和模拟退火策略的鲸鱼优化算法（A-SA-WOA）的全钒液流电池储能系统功率分配策略，利用该算法对储能系统功率分配进行优化控制。

图1 含全钒液流电池的直流微电网结构

图2 全钒液流电池功率分配策

他们的研究结果表明，该优化分配策略有效地降低了储能电池单元的运行成本和折损率，电池充放电次数明显减少，且荷电状态一致性较好。新的分配策略比传统策略下的目标值收敛速度快，验证了所提优化方法的准确性和模型的适用性。

图3 基于A-SA-WOA流程

研究者指出，两种不同功率分配策略下，新策略较传统策略的电池充放电次数减少108次，切换次数降低了30%，有利于延长储能电池的寿命。所提出的功率分配策略不仅适用于全钒液流储能电池，也对锂离子电池、钠硫电池、铅酸电池等功率分配策略具有一定的参考意义。

本工作成果发表在2023年第7期《电工技术学报》，论文标题为“基于A-SA-WOA算法的直流微电网全钒液流电池储能系统功率分配策略”。本课题得到国家自然科学基金项目、辽宁省高等学校创新团队项目和辽宁省重点实验室项目的支持。