[发明专利]一种大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法

权利要求书

1.一种大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：电池储能系统自适应分区

步骤1.1：对于电池组成方案已知的大容量电池储能系统，合并功能相同的的电池箱，将多路检测值进行等效，形成最简单元拓扑图：

步骤1.2：根据分区原则，在最简单元拓扑上的电池储能系统进行分区：

所述分区原则为：某一运行模式下，相同出力的关联电池箱成为最小子分区，若两个最小子分区之间有唯一的连接线L，则将连接线两端某一节点视为最小分区边界点D；

基于该原则，将最简单元拓扑图分为三种区间：最大辐射分区、单连接分区和单节点分区；

步骤2：电池储能系统分区状态估计：针对不同分区的电池管理系统在线监测数据，基于加权最小二乘法克服不同分区的随机误差项，开展状态估计；遍历电池储能系统最简单元拓扑图各分区，迭代计算得到系统各分区状态估计值；

步骤3：全系统协调状态估计：基于分区公共边界的偏差度，对每个分区的监测数据进行动态归整，计算输出功率修正值；基于偏差系数矩阵和输出功率修正值迭代计算，实现全系统的协调状态估计。

2.根据权利要求1所述的大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法，其特征在于，所述步骤1.1中形成最简单元拓扑图具体步骤为：

步骤A：根据不同运行模式，将相同出力的电池箱合并，并将对应支路电流、输出功率与电池容量线性叠加，端电压取平均值，绝缘电阻按并联方式取等效值；

步骤B：根据不同运行模式，将同一节点的多路监测值取平均值，所述监测值包括电流、功率线性叠加、电压幅值及相位；

步骤C：设最简单元拓扑图包含N个节点，用N阶节点关联方阵B来描述其拓扑结构，其内部元素B_ij表示节点i、j之间的连接关系，i,j＝0,1,…,N；若二者相邻或有回路直接相连，则B_ij＝1，否则为0；而对角线元素B_ii则设为i节点相连节点个数，亦称为节点i最简关联度，记作b_i。

3.根据权利要求2所述的大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法，其特征在于，所述所述步骤1.2中将最简单元拓扑图分为三种区间具体步骤为：

步骤a：对于辐射状连接多支路的电池箱节点，将支路两侧节点中关联度较大的一侧设为最小分区边界点，并以此为基础划分出最大辐射分区；

步骤b：将最大辐射分区去除后，若剩余节点之间以单支路连接，则将该支路作为单连接边界线路L，将L两端节点关联度较大的一侧作为最小分区边界点D，并在此节点上划分剩余网络，以此查出唯一支路弱连接的单连接分区；

步骤c：去除最大辐射分区和单连接分区，若剩余区域存在多条支路连接的公共节点，则将其作为最小分区边界点D，并在D点上划分剩余区域，以找到剩余网络中仅有唯一连接节点的单节点分区。

4.根据权利要求3所述的大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法，其特征在于，所述步骤a的具体过程为：

步骤a1：检索最简单元拓扑中所有关联度为1的节点，将其作为末端节点放入相连接的待定分区中；

步骤a2：检索最小分区边界点D，若D节点属于两个及以上待定分区，则将这些待定分区合并；

步骤a3：若末端节点对应的电池箱已经完成一轮自适应区间划分，则将关联矩阵B中的末端节点行、列值置零，再次计算对角各元素，并重置关联矩阵B；

步骤a4：重复步骤a1-a3，直到所有电池箱节点关联度不等于1，得到的待定分区即为最大辐射分区。

5.根据权利要求3所述的大容量电池储能系统自适应分区状态协调估计方法，其特征在于，所述步骤b的具体过程为：

步骤b1：去除最大辐射分区，取两个剩余节点，列举这两个节点的任意连接通道；

步骤b2：若存在所有通道的共有支路，则记为单连接线路L，选择L上关联度大的端节点作为最小分区边界点D，将剩余网络在D上进行分区；若无共有支路，则回到步骤b1，选取下一组节点；

步骤b3：分区之后重复步骤b1-b2，遍历所有节点，直到不再存在共有支路，最终得到单连接分区。