[发明专利]一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法

权利要求书

1.一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，在传统下垂控制方法的基础上，通过引入采样保持器，改进下垂控制方法，当系统内存在功率分配误差及荷电状态没有达到均衡状态时，在每个采样周期不断自适应地修改下垂系数，减少荷电状态偏差，最终实现储能单元间的荷电状态均衡；

所述传统下垂控制方法的下垂控制表达式为：

u_i＝u_ref-m_iP_i

其中，u_i、P_i为第i个储能单元的输出电压和输出功率；u_ref为参考电压；m_i为第i个储能单元的下垂系数；

所述改进后的下垂控制方法具体为：

u_i(n+1)＝u_ref-[m₀+m_p(P_i(n)-P_ave(n))+m_s(SoC_i(n)-SoC_ave(n))]P_i(n)

M_i(n)＝m₀+m_p(P_i(n)-P_ave(n))+m_s(SoC_i(n)-SoC_ave(n))

其中，u_i(n+1)表示第i个储能单元在第n+1次采样周期的输出电压，m₀为初始下垂系数，m_p为功率调节系数，m_s为荷电状态调节系数，M_i(n)表示第i个储能单元在第n次采样周期的改进下垂系数，P_i(n)和P_ave(n)分别表示第i个储能单元在第n次采样周期的输出功率和平均输出功率，SoC_i(n)和SoC_ave(n)分别表示第i个储能单元在第n次采样周期的荷电状态和平均荷电状态。

2.根据权利要求1所述的一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，第一个采样周期后下垂控制表达式为：

u_i(1)＝u_ref-[m₀+m_p(P_i(0)-P_ave(0))]P_i(0)

其中，u_i(1)为第i个储能单元在第一个采样周期的输出电压。

3.根据权利要求1所述的一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述荷电状态偏差具体表示为：

其中，ΔSoC_i-j(n+1)为第i个储能单元与第j个储能单元在第n+1次采样周期的荷电状态偏差，SoC_i-j(n)为第i个储能单元与第j个储能单元在第n次采样周期的荷电状态偏差，T_sample为采样保持器的采样周期；u_in代表蓄电池的输出电压；C_e为储能单元的容量。

4.根据权利要求1所述的一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述孤岛直流微电网的直流母线电压表示为：

其中，u_pcc为公共直流母线处的电压，R_linei为第i个储能单元所在分路的电阻。

5.根据权利要求1所述的一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述传统下垂控制方法下负荷功率分配关系为：

其中，u_j为第j个储能单元的输出电压，m_j为第j个储能单元的下垂系数，R_linej为第j个储能单元所在分路的电阻。

6.根据权利要求3所述的一种孤岛直流微电网并联多储能荷电状态均衡控制方法，其特征在于，所述荷电状态的计算表达式为：

其中，SoC_i(t)、SoC_i(0)分别代表第i个储能单元的当前荷电状态和初始荷电状态；P_i代表第i个储能单元的输出功率。