[发明专利]一种考虑电池响应速度的混合储能自适应功率分配方法

权利要求书

1.一种考虑电池响应速度的混合储能自适应功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一：根据电池的响应速度确定滑动平均滤波窗口的下限值，同时考虑到电池需要负责低频段能量的交换，由此确定滑动平均滤波窗口的上限值；

步骤二：根据混合储能系统的历史数据采取试错法确定历史数据下的最优窗口轨迹；

步骤三：根据混合储能的历史数据采用穷举法确定定步长方案下调节窗口的最优步长；

步骤四：根据步骤二所确定的最优窗口轨迹，利用马尔可夫链模型确定概率决策矩阵；

步骤五：根据步骤三定步长方案下确定的最优步长可以得到方案决策公式；

步骤六：根据最优窗口轨迹数据的特点以及方案决策公式在定步长方案以及概率决策矩阵方案之间选取合适的方案确定自适应滑动平均滤波下滤波窗口的确定。

2.根据权利要求1所述的一种考虑电池响应速度的混合储能自适应功率分配方法，其特征在于，所述步骤二具体实现方式为在每一采样点时刻遍历所有窗口情况下对应的电池输出功率，并计算出直到该采样点为止对应的电池需求容量，并从中选出最小容量相对应的窗口值作为该采样点时刻对应的最优窗口值。

3.根据权利要求1所述的一种考虑电池响应速度的混合储能自适应功率分配方法，其特征在于，根据步骤二中历史数据下得到的最优窗口轨迹利用一阶前向差分算法对最优轨迹的稳定性、连续性进行分析；

历史最优窗口轨迹的一阶前向差分序列计算公式如式(1)所示；

Y(t)＝W(t+1)-W(t) t＝1,...,n-1 (1)；

其中W(t)—采样点t时刻的最优窗口值，Y(t)—采样点t时刻的一阶前向差分值；n—采样点数目；

通过一阶前向差分序列，可计算出其对应的差分序列均值和方差，

其中μ—差分序列的均值；δ—差分序列的方差。

4.根据权利要求1所述的一种考虑电池响应速度的混合储能自适应功率分配方法，其特征在于，所述步骤三中定步长方案具体为：

采用固定步长不断迭代滑动平均滤波窗口，为获取可信度较高的固定步长，对混合储能历史数据采用穷举法进行定步长的设置，具体为在已知滑动平均滤波窗口上下限的基础上，通过遍历所有步长，综合选出定步长方案下的最优步长，定步长方案下窗口会不断迭代更新，具体迭代公式如式(3)所示；

其中step—定步长方案下选取的最优步长；inv—步长缩放系数；win(t)—采样点t时刻的滑动平均滤波窗口值；win_min—滑动平均滤波窗口下限值；win_max—滑动平均滤波窗口上限值；sig(t)—采样点t时刻的步长方向修正系数；

步长方向修正系数按公式(4)判断取值；

其中Eup(t)—滤波窗口最大值在t时刻容量需求值；Edown(t)—滤波窗口最小值在t时刻容量需求值；P_win,max(t)—滤波窗口最大值情况下t时刻电池交换功率；P_win,min(t)—滤波窗口最小值情况下t时刻电池交换功率；

定步长方案下步长是否迭代更新需要表1进行判断；

表1：窗口更新判断程序

其中E(t)—自适应滤波窗口下在t时刻容量需求值。