[发明专利]一种星形连接级联储能系统两级均衡控制方法

权利要求书

1.一种星形连接级联储能系统两级均衡控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步：获取链式储能系统各个链节的SOC、SOH信息；

第二步：根据第一步获取的SOC、SOH信息以及电池单元的额定容量，分别计算出各个链节的可充电电量和可放电电量；

可放电电量：

Q_f(x,n)＝(SOC_x,n-SOC_down)×SOH_x,n×C_Ｎ

可充电电量：

Q_c(x,n)＝(SOC_up-SOC_x,n)×SOH_x,n×C_N

式中，SOC_up和SOC_down分别代表电池运行的SOC上下边界，0≤SOC_down<SOC_up≤1，下标f表示放电，c表示充电，x表示a、b、c三相之一，n表示某一相中的链节编号，C_N为电池额定容量；

第三步：根据第二步获得的各个链节的可充电电量和可放电电量，计算各相和整个系统总的可充电电量和可放电电量；

计算每相的可放电电量：

Qf,x=1NΣn=1NQf(x,n)]]>

式中，下标x表示a、b、c三相之一，下标f表示放电，n表示该相的第n个链节，N为每相的链节数；

计算三相总的可放电电量：

Q_f，sum＝Q_f，a+Q_f，b+Q_f，c

计算每相的充电电量：

Qc,x=1NΣn=1NQc(x,n)]]>

式中，下标x表示a、b、c三相之一，下标c表示充电，n表示该相的第n个链节，N为每相的链节数；

计算三相总的可充电电量：

Q_c,sum＝Q_c,a+Q_c,b+Q_c,c

第四步：各相充放电功率的分配与控制

按照各相的可放/充电电量Q_f,a，Q_f,b,Q_f,c的比例，根据总功率指令Psum，分配功率如下：

放电时，abc三相的放电功率指令分别为：

Pa=Qf,aQf,a+Qf,b+Qf,c×Psum]]>

Pb=Qf,bQf,a+Qf,b+Qf,c×Psum]]>

Pc=Qf,cQf,a+Qf,b+Qf,c×Psum]]>

充电时，abc三相的充电功率指令分别为：

Pa=Qc,aQc,a+Qc,b+Qc,c×Psum]]>

Pb=Qc,bQc,a+Qc,b+Qc,c×Psum]]>

Pc=Qf,cQc,a+Qc,b+Qc,c×Psum]]>

abc三相的功率与平均值的偏差为：

ΔPa=Pa-13Psum]]>

ΔPb=Pb-13Psum]]>

ΔPc=Pc-13Psum]]>

三相功率的偏差通过注入零序电压的方式来实现；

注入的零序电压的相对A相正序电流相位为：

零序电压的大小为：

A相正序电流的相位通过对电网电压锁相得到；

a、b、c三相电压相量分别为：

U·a=U·a1+U·0]]>

U·b=U·b1+U·0]]>

U·c=U·c1+U·0]]>

三相电流相量及大小分别为：

I·a=I·a1]]>

I·b=I·b1]]>

I·c=I·c1]]>

|Ia|=|Ib|=|Ic|=Psum3Us]]>

式中，U_s为电网系统电压有效值；

第五步：链节功率的分配与控制

在各相功率确定的基础上分配各个链节的功率，同相各个链节电压相位相同，按照各链节的可充/放电电量的比例分配电压，即控制了功率。