[发明专利]基于比例功率分配的多储能单元分布式控制方法

权利要求书

1.一种基于比例功率分配的多储能单元分布式控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，给出单个储能单元的连续时间动力学模型；

步骤2，将各储能单元总输出功率或总输入功率等于给定参考功率作为步骤1中储能单元连续时间动力学模型的控制目标；

步骤3，根据步骤1中给出的储能单元的连续时间动力学模型和步骤2中给出的控制目标，设计分布式多采样率估计器和功率控制器，计算每个储能单元的输出功率或输入功率；所述分布式多采样率估计器包括储能单元离散化动力学模型，以及分布式离散时间估计算法；

步骤4，将步骤1中的储能单元的连续时间动力学模型离散化，得到分布式多采样率估计器所包含的储能单元离散化动力学模型；

步骤5，根据步骤4中的储能单元离散化动力学模型确定按SoC状态的比例充放电控制策略，使得所有储能单元同时充满电或同时放完电；

步骤6，结合步骤5中提出的按SoC状态的比例充放电控制策略与步骤4中的储能单元离散化动力学模型，计算出各储能单元的输出功率或输入功率，所述输出功率或输入功率中包含全局变量；所述全局变量为放电或充电情况下所有储能单元对应的集总参数的平均值，其中，为放电情况下储能单元i的集总参数,为充电情况下储能单元i的集总参数；各集总参数均与储能单元i的容量Q_i、库仑效率ρ_i、kMT时刻的电量状态百分比SoC_i(kMT)、以及电压V_i相关；MT为单元离散化模型的采样周期，k为采样时刻；

步骤7，针对步骤6中输出功率或输入功率所包含的全局变量，采用分布式离散时间估计算法得到准确的估计值，其中步骤4中的储能单元离散化动力学模型的采样周期是分布式离散时间估计算法采样周期的整数倍；

步骤8，将步骤7得到的全局变量的估计值输入到每个储能单元的功率控制器中，替代功率计算中需要用到的全局变量，得到各储能单元的输出功率或输入功率信号；

步骤9，将步骤8中离散的输出功率或输入功率信号连续化后输入给各储能单元。

2.根据权利要求1所述的基于比例功率分配的多储能单元分布式控制方法，其特征在于步骤1中所述单个储能单元的连续时间动力学模型为：

其中，i表示第i个储能单元的编号，i＝1,2,…,n，n为储能单元总个数；Q_i,ρ_i分别表示储能单元i的容量和库仑效率；SoC_i(t)表示储能单元i在时刻t的电量百分比，t大于等于0；I_i(t)表示储能单元i在时刻t的输出电流，V_i表示储能单元i的电压；当P_i(t)0时，P_i(t)表示储能单元i在时刻t的输出功率，或者当P_i(t)0时，P_i(t)表示储能单元i在时刻t的输入功率。

3.根据权利要求1或2所述的基于比例功率分配的多储能单元分布式控制方法，其特征在于步骤2中各储能单元总输出功率或总输入功率等于给定参考功率的公式如下：

其中：为所有储能单元在时刻t的总输出功率或总输入功率，P_set为需要储能单元输出或输入的总参考功率，放电情况下P_set0，充电情况下P_set0。

4.根据权利要求1所述的基于比例功率分配的多储能单元分布式控制方法，其特征在于步骤4中所述的储能单元离散化动力学模型为：

其中，k＝0,1,...为储能单元i的离散化模型的采样时刻；MT为储能单元离散化模型的采样周期，SoC_i(kMT)和P_i(kMT)分别表示储能单元i在第k个采样时刻的电量百分比和输出功率；SoC_i((k+1)MT)表示储能单元i在第k+1个采样时刻的电量百分比；P_i(t)＝P_i(kMT)，其中t∈[kMT (k+1)MT)。