[發明專利]一種基于一致性的直流電彈簧分布式控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710366027.6
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107017615B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 陳霞;石夢璇;孫海順
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/34
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 趙偉;李智

1.一種基于一致性的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)根據直流電彈簧單元的荷電狀態和輸出功率的采樣值，計算直流電彈簧的狀態變量；

(2)根據相鄰節點的平均電壓值以及本節點電壓的采樣值，計算本節點的平均電壓；

(3)采用PI控制器，以第i個直流電彈簧的狀態變量和與之通信的第j個直流電彈簧的狀態變量的差值作為輸入信號，獲取用于調節荷電狀態的參考電壓修正量；

(4)采用雙積分控制器，以第i個節點的平均電壓與參考電壓的差值作為輸入信號，獲取用于調節平均電壓的參考電壓修正量；

(5)將用于調節荷電狀態的參考電壓修正量、用于調節平均電壓的參考電壓修正量和參考電壓相加，形成一次控制的電壓給定值；

(6)根據所述的電壓給定值采用傳統下垂控制的一次控制，生成控制DC/DC變換器的PWM信號。

2.如權利要求1所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，第i個直流電彈簧的狀態變量

其中，P_ESi是第i個儲能電池的輸出功率，F(SoC_i)是與第i個儲能電池的荷電狀態相關的函數，

SoC_i是指第i個儲能電池的荷電狀態，a是儲能電池正常工作時荷電狀態的下限，b是儲能電池正常工作時荷電狀態的上限。

3.如權利要求2所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，第i個節點的平均電壓

其中，v_busi是第i個節點的電壓采樣值，a_ij是第i個直流電彈簧與第j個直流電彈簧之間的通訊權重；v_avgj是指與第i個節點相鄰的節點j的平均電壓值，j∈N_i，N_i是與第i個直流電彈簧相互通訊的直流電彈簧的集合。

4.如權利要求3所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，用于調節荷電狀態的參考電壓修正量

其中，k_PE為PI控制器的比例系數，k_IE為PI控制器的積分系數。

5.如權利要求3或4所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，用于調節平均電壓的參考電壓修正量

δ_2i＝k_PU(v_ref-v_avgi)+k_IU∫(v_ref-v_avgi)dt+k_IIU∫∫(v_ref-v_avgi)dtdt；

其中，k_PU是雙積分控制器的比例系數，k_IU、k_IIU是雙積分控制器的積分系數；v_ref是指參考電壓。

6.如權利要求3或4所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，經下垂控制得到的各直流電彈簧的端口的母線電壓

其中，是一次控制的電壓給定值；R_di是第i個直流電彈簧對應控制器的下垂系數，i_Li是第i個直流電彈簧的電感電流。

7.如權利要求3或4所述的直流電彈簧分布式控制方法，其特征在于，一次控制采用電壓電流雙閉環控制方式；

(a)將直流母線電壓的實際值與由下垂控制決定的期望值的差值經電壓外環控制器G_V(s)得到電感電流的參考值；

(b)將電感電流的參考值與實測值之差經電流內環控制器G_I(s)得到一組調制信號；

(c)將所述電感電流的參考值和調制信號送入PWM信號發生器與三角載波比較，得到控制各變換器開斷的PWM控制信號。