[发明专利]基于功率频谱实时在线分析的混合储能协调控制方法

摘要

本发明公开了一种基于功率频谱实时在线分析的混合储能协调控制方法，S1)设定平抑控制目标；S2)设定实测SOC为约束目标；S3)对功率样本频谱进行实时在线分析；S4)确定混合储能系统总补偿频段和总输出功率；S5)分别确定超级电容和蓄电池的补偿频段和输出功率；S6)对超级电容输出功率进行约束调节；S7)对蓄电池输出功率进行约束调节。以实测荷电状态为约束目标，使荷电状态稳定在限定范围，保护了储能元件，避免了过充和深度放电，以平抑目标为控制目标，通过频谱分析，反演推出满足控制目标的储能元件补偿频段及目标输出功率，并完成混合储能的控制，即使新能源功率剧烈波动场合下也能满足平抑目标的要求。

主权项

基于功率频谱实时在线分析的混合储能协调控制方法，其特征在于：包括以下步骤，S1)设定平抑控制目标；所述平抑控制目标为一定时间尺度内系统合成输出功率变化的预设目标；S2)设定实测SOC为约束目标；即分别设定超级电容和蓄电池的SOC上限值、SOC最大值、SOC下限值和SOC最小值；S3)对功率样本频谱进行实时在线分析，得到功率样本频谱的幅值、频率以及Nyquist频率；S4)确定混合储能系统总补偿频段和总输出功率；S5)分别确定超级电容和蓄电池的补偿频段和输出功率；设定K×100％的高频波动由超级电容滤除，则超级电容的补偿频段为[fD+(fN‑fD)×K,fN]，记为fsc，蓄电池的补偿频段为[fD,fD+(fN‑fD)×K]，记为fsb；其中，K∈[1,100]且为整数，fD为总补偿频段，fN为Nyquist频率；根据超级电容fsc，得出超级电容的输出功率频谱向量其中，fnc为超级电容补偿频段中第n个采样点频率，Sg′(n)超级电容补偿频段中第n个采样点功率频谱向量值，计算超级电容的输出功率Psc＝DFT‑1(Ssc)，式中Ssc＝[Ssc(1),...,Ssc(n),...,Ssc(Ns)]T代表超级电容输出功率频谱样本，Ns为采样点个数，T为样本时间窗，DFT‑1(Ssc)代表对Ssc进行离散傅里叶反变换，则蓄电池的输出功率Psb＝P0‑Psc；其中，P0为目标总输出功率；S6)根据S2)的约束目标对超级电容输出功率进行约束调节，控制超级电容的储能输出进行功率波动平抑；S7)根据S2)的约束目标对蓄电池输出功率进行约束调节，控制蓄电池的储能输出进行功率波动平抑。