[發明專利]一種微電網分布式電池儲能系統SOH均衡方法

有效

• 申請號: 202110470080.7
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113193245B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 吳青峰;褚曉林;劉立群;于少娟;李巖
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H02J3/32;H02J7/00;H02J15/00
• 代理公司: 太原達引擎專利代理事務所(特殊普通合伙) 14120
• 代理人: 郭棟梁

1.一種微電網分布式電池儲能系統SOH均衡方法，其特征在于包括以下步驟：

S1：對電池儲能系統的SOH進行估算，分析影響SOH均衡的因素：采用基于生命周期的SOH估算方法對分布式電池儲能系統的SOH進行估算，其表達式如下：

式(1)中：C_left表示分布式電池儲能系統的剩余生命周期，C_total表示分布式電池儲能系統總的生命周期，C_alc表示累積生命周期，SOH₀表示SOH的初始值；

式(1)中C_total與DOD的關系為：

C_total＝a·DOD^-b； (2)

式(2)中：DOD表示分布式電池儲能系統的放電深度，a和b均為常數；

將式(2)代入式(1)中可以得到SOH的表達式為：

式(3)中的DOD可以用SOH的相對值SOH^R來表示，即：

DOD＝(SOH^R)^z·DOD_max； (4)

式(4)中：DOD_max表示所有DOD中的最大值，z為比例系數；

式(4)中SOH的相對值SOH^R的表達式如下：

式中Q_i,max表示第i個分布式電池儲能系統最大容量，Q_n,max表示所有分布式電池儲能系統最大容量，ΔSOC_i,min表示特定時間內SOC變化量的最小值，ΔSOC_ave表示所有分布式電池儲能系統的SOC變化量的平均值；

S2：估算電池儲能系統的SOC方法為安時積分法，其表達式為：

式中：SOC₀為分布式電池儲能系統的初始SOC值，Q_rated為分布式電池儲能系統額定容量，P_i為各臺電池儲能系統逆變器輸出的有功功率，V_dc為分布式電池儲能系統的輸出電壓；

改進型P-f下垂控制：

式(6)中，f_ref為電壓的參考值，m為下垂系數，P為逆變器輸出的有功功率，DOD_i為第i個分布式電池儲能系統的放電深度，DOD_ave為所有分布式電池儲能系統的DOD的平均值，n為分布式電池儲能系統的臺數；

為計算式(6)中的DOD_ave，將每個分布式電池儲能系統看作一個代理，相鄰分布式電池儲能系統代理之間進行通訊，利用平均一致性算法確定的DOD_ave表達式為:

式(7)中：DOD_{ave_i}表示DOD_i的平均值，DOD_i表示分布式電池儲能系統_i的DOD，σ表示比例因子，在迭代過程中DOD_i[k]和DOD_j[k]的初值根據式(4)得到，θ_ij[k]的初始值為0；分布式電池儲能系統代理利用通訊線和它最近的相鄰分布式電池儲能系統代理進行通訊，根據式(7)經過若干次迭代可得到分布式電池儲能系統的DOD_ave。