[發(fā)明專利]一種儲能系統(tǒng)多層級荷電狀態(tài)均衡統(tǒng)一控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011123716.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112510270B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章雷其;趙波;張雪松;徐珂;錢嘯;章姝俊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H02J7/00;H02J3/32;H02J15/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種儲能系統(tǒng)多層級荷電狀態(tài)均衡統(tǒng)一控制方法，其特征在于，包含需均衡單元數(shù)據(jù)采集、荷電狀態(tài)與放電深度非線性變換和有功功率指令依序按比例給定，具體步驟如下：

1)通過通訊設(shè)備采集儲能系統(tǒng)所需均衡層次的所有單元荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)SoC_sample，并計算得到相應(yīng)的放電深度數(shù)據(jù)DoD_sample；

2)構(gòu)造連續(xù)非線性函數(shù)f(x)與g(x)，將采樣與計算得到的荷電狀態(tài)與放電深度數(shù)值進行變換，SoC＝f(SoC_sample)、DoD＝g(DoD_sample)，SoC表示所有需均衡單元變換后的荷電狀態(tài)，DoD表示所有需均衡單元變換后的放電深度；f(x)和g(x)函數(shù)滿足在SoC控制區(qū)間內(nèi)單調(diào)連續(xù)且其二階導(dǎo)數(shù)大于等于零，f”(x)≥0、g”(x)≥0；

3)按照變換后荷電狀態(tài)或者放電深度大小，對需要均衡的所有單元進行降序排列，依序按比例對所需均衡單元給定有功功率指令；

當儲能系統(tǒng)收到放電指令時，按荷電狀態(tài)比例對各需要均衡的單元給定有功功率指令：

當儲能系統(tǒng)收到充電指令時，按放電深度比例對各需要均衡的單元給定有功功率指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)多層級荷電狀態(tài)均衡統(tǒng)一控制方法，其特征在于，所述步驟1)中，采集的SoC_sample數(shù)據(jù)屬于同一層次。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)多層級荷電狀態(tài)均衡統(tǒng)一控制方法，其特征在于，當儲能系統(tǒng)收到放電指令時，按如下步驟依序按荷電狀態(tài)比例對各需要均衡的單元給定有功功率指令：

步驟A)，按照變換后荷電狀態(tài)大小，從大到小對各單元進行排序；

步驟B)，計算所有需均衡單元變換后荷電狀態(tài)之和，記為SoC_sum；

步驟C)，若需均衡單元的功率指令之和為P_ESScmd，則對于排序為第j的單元，其功率指令P_cmd(j)為：

式中，P_max為儲能單元最大充放電功率絕對值；SoC(j)表示第j個需均衡單元變換后的荷電狀態(tài)；

步驟D)，每次賦值后，需要對SoC_Sum和P_ESScmd進行更新，得到未分配功率指令的儲能單元荷電狀態(tài)之和SoC_Sum,updated與功率指令之和P_{ESScmd,updated}，其更新規(guī)則為：

重復(fù)步驟C)與步驟D)，直到完成所有單元功率指令的給定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能系統(tǒng)多層級荷電狀態(tài)均衡統(tǒng)一控制方法，其特征在于，當儲能系統(tǒng)收到充電指令時，按如下步驟依序按放電深度比例對各需要均衡的單元給定有功功率指令：

步驟a)，按照變換后放電深度大小，從大到小對各需均衡單元進行排序；

步驟b)，計算所有需均衡單元變換后放電深度之和，記為DoD_sum；

步驟c)，若需均衡單元的功率指令之和為P_ESScmd，則對于排序為第j的單元，其功率指令P_cmd(j)為：

式中，DoD(j)表示第j個需均衡單元變換后的放電深度；

步驟d)，每次賦值后，需要對DoD_Sum和P_ESScmd進行更新，得到未分配功率指令的單元放電深度之和DoD_Sum,updated與功率指令之和P_{ESScmd,updated}，其更新規(guī)則為：

重復(fù)步驟c)與步驟d)，直到完成所有單元功率指令的給定。