[發明專利]針對串并聯電池儲能系統的分布式均能控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202110491064.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113141046B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 侯小超;孫凱
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉夢晴

1.一種針對串并聯電池儲能系統的分布式均能控制方法，其特征在于，所述串并聯電池儲能系統包括多個并聯的儲能組串子系統，每個儲能組串子系統包括多個串聯的電池變換模塊，其中，多個模塊分為領隊型模塊和跟隨型模塊，所述控制方法包括以下步驟：

獲取所述儲能組串子系統在模式切換和目標分配過程中產生的補償偏置信號；

將所述補償偏置信號發送至所述領隊型模塊，并通過分布式通信網絡使得所有電池變換模塊間共享所述領隊型模塊接收的所述補償偏置信號；以及

根據所述補償偏置信號對所述儲能組串子系統內所有模塊進行串內功率因數角一致同步和能量均衡控制，以使得所有模塊輸出的有功功率和荷電狀態一致；

當所述串并聯電池儲能系統處于組網開關斷開狀態時，所述補償偏置信號Δω^*和ΔV^*表示為：

式中，ω_p和V_p是組網開關前端的組串公共點電壓角頻率和電壓幅值，ω^*和V^*是系統額定運行的角頻率參考和電壓幅值參考，k_pω1和k_iω1是頻率恢復的比例積分系數，k_pv1和k_iv1是電壓恢復的比例積分系數；

當所述串并聯電池儲能系統處于組網開關閉合狀態時，所述補償偏置信號Δω^*和ΔV^*表示為：

其中，P_g和Q_g是實時注入電網的有功和無功功率，P^*和Q^*是注入電網的有功和無功功率參考，k_pω2和k_iω2是有功控制的比例積分系數，k_pv2和k_iv2是無功控制的比例積分系數；

當所述串并聯電池儲能系統處于組網開關從閉合切換至斷開狀態時，所述補償偏置信號Δω^*和ΔV^*表示為：

其中，v_gα和v_gβ是電網的直軸和交軸電壓分量，V_g和δ_g是并網點電壓的幅值和相角，v_pα和v_pβ是組網開關前端并網點電壓的直軸和交軸電壓分量，V_p和δ_p是組網開關前端并網點電壓的幅值和相角，k_pω3和k_iω3是相角預同步控制的比例積分系數，k_pv3和k_iv3是電壓幅值預同步控制的比例積分系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過分布式通信網絡使得所有電池變換模塊間共享所述領隊型模塊接收的所述補償偏置信號，包括：

利用所述領隊型模塊與周圍跟隨型模塊間的分布式通信網絡共享所述補償偏置信號；

當跟隨型模塊獲取所述補償偏置信號后，利用跟隨型模塊之間的分布式通信網絡將所述補償偏置信號共享給周圍模塊，并利用分布式一致性原理實現所有模塊間的補償偏置信號共享。