[发明专利]一种储能系统多层级荷电状态均衡统一控制方法及系统

权利要求书

1.一种储能系统多层级荷电状态均衡统一控制方法，其特征在于，包含需均衡单元数据采集、荷电状态与放电深度非线性变换和有功功率指令依序按比例给定，具体步骤如下：

1)通过通讯设备采集储能系统所需均衡层次的所有单元荷电状态数据SoC_sample，并计算得到相应的放电深度数据DoD_sample；

2)构造连续非线性函数f(x)与g(x)，将采样与计算得到的荷电状态与放电深度数值进行变换，SoC＝f(SoC_sample)、DoD＝g(DoD_sample)，SoC表示所有需均衡单元变换后的荷电状态，DoD表示所有需均衡单元变换后的放电深度；f(x)和g(x)函数满足在SoC控制区间内单调连续且其二阶导数大于等于零，f”(x)≥0、g”(x)≥0；

3)按照变换后荷电状态或者放电深度大小，对需要均衡的所有单元进行降序排列，依序按比例对所需均衡单元给定有功功率指令；

当储能系统收到放电指令时，按荷电状态比例对各需要均衡的单元给定有功功率指令：

当储能系统收到充电指令时，按放电深度比例对各需要均衡的单元给定有功功率指令。

2.根据权利要求1所述的储能系统多层级荷电状态均衡统一控制方法，其特征在于，所述步骤1)中，采集的SoC_sample数据属于同一层次。

3.根据权利要求1所述的储能系统多层级荷电状态均衡统一控制方法，其特征在于，当储能系统收到放电指令时，按如下步骤依序按荷电状态比例对各需要均衡的单元给定有功功率指令：

步骤A)，按照变换后荷电状态大小，从大到小对各单元进行排序；

步骤B)，计算所有需均衡单元变换后荷电状态之和，记为SoC_sum；

步骤C)，若需均衡单元的功率指令之和为P_ESScmd，则对于排序为第j的单元，其功率指令P_cmd(j)为：

式中，P_max为储能单元最大充放电功率绝对值；SoC(j)表示第j个需均衡单元变换后的荷电状态；

步骤D)，每次赋值后，需要对SoC_Sum和P_ESScmd进行更新，得到未分配功率指令的储能单元荷电状态之和SoC_Sum,updated与功率指令之和P_{ESScmd,updated}，其更新规则为：

重复步骤C)与步骤D)，直到完成所有单元功率指令的给定。

4.根据权利要求1所述的储能系统多层级荷电状态均衡统一控制方法，其特征在于，当储能系统收到充电指令时，按如下步骤依序按放电深度比例对各需要均衡的单元给定有功功率指令：

步骤a)，按照变换后放电深度大小，从大到小对各需均衡单元进行排序；

步骤b)，计算所有需均衡单元变换后放电深度之和，记为DoD_sum；

步骤c)，若需均衡单元的功率指令之和为P_ESScmd，则对于排序为第j的单元，其功率指令P_cmd(j)为：

式中，DoD(j)表示第j个需均衡单元变换后的放电深度；

步骤d)，每次赋值后，需要对DoD_Sum和P_ESScmd进行更新，得到未分配功率指令的单元放电深度之和DoD_Sum,updated与功率指令之和P_{ESScmd,updated}，其更新规则为：

重复步骤c)与步骤d)，直到完成所有单元功率指令的给定。