[发明专利]基于模糊控制规则的微电网混合储能系统功率分配方法

摘要

本发明涉及一种基于模糊控制规则的微电网混合储能系统功率分配方法，实现微电网混合储能系统中变滤波时间常数的功率分配策略，该方法根据储能单元的荷电状态，对低通滤波器的时间常数进行调节，动态的调整储能单元的充放电功率，使储能单元的荷电状态维持在一定的范围内，避免储能单元过充电、过放电，有利于实现微电网中混合储能系统的功率平衡。

主权项

一种基于模糊控制规则的微电网混合储能系统功率分配方法，其特征在于，根据负载的功率需求和分布式电源的功率输出，计算出微电网混和储能系统需要平抑的功率值；根据储能单元的荷电状态，采用模糊控制规则调节滤波时间常数的大小，修正蓄电池和超级电容器的补偿功率值，进行微电网混和储能系统的功率优化分配，所述模糊控制规则调节滤波时间常数的大小，具体包括：1）把综合负荷功率看作是低频与高频两种分量的叠加，综合负荷功率通过低通滤波器后只剩余低频部分，这部分由蓄电池吸收或补偿，即作为蓄电池的参考功率；综合负荷功率与蓄电池的实际功率做差，把所得结果作为超级电容器的参考功率；2）对蓄电池的荷电状态和超级电容器的荷电状态进行归一化处理，荷电状态表示当前容量与额定容量的百分比，储能荷电状态的隶属度如下：蓄电池荷电状态的隶属度式中：为蓄电池荷电状态的中值；超级电容器荷电状态的隶属度式中：为超级电容器荷电状态的中值；将和做为模糊控制的输入，设定输入量的模糊集为{NB(负大)，ZE(零)，PB(正大)}，其中的论域为[‑a,a]，的论域为[‑b,b]，其中0<a<1，0<b<1， a和b具体大小视储能单元的特性而定，取滤波时间常数修正量为模糊控制的输出量，模糊集为{NB(负大),NS(负小),ZE(零),PS(正小),PB(正大)}，相应的模糊论域为{‑1,‑0.4,0,0.4,1}；3）制定模糊规则：当综合负荷功率时：A:当蓄电池和超级电容器的荷电状态为中间值时，维持预设的滤波时间常数不变；B:当蓄电池的荷电状态接近下限，而超级电容器荷电状态接近上限时，调小滤波时间常数，增大蓄电池的充电功率；C:当蓄电池的荷电状态接近上限，而超级电容器荷电状态接近下限时，调大滤波时间常数，增大超级电容器的充电功率；当综合负荷功率时：a:当蓄电池和超级电容器的荷电状态为中间值时，维持预设的滤波时间常数不变；b:当蓄电池的荷电状态接近下限，而超级电容器荷电状态接近上限时，调大滤波时间常数，减小蓄电池的放电功率；c:当蓄电池的荷电状态接近上限，而超级电容器荷电状态接近下限时，调小滤波时间常数，减小超级电容器的放电功率；4）去模糊化得到修正后滤波时间常数：采用加权平均法进行去模糊计算，得到滤波时间常数修正量，，式中：为输入量的第个隶属度值；为输入量的第个隶属度值，修正后的低通滤波时间常数为：。