[发明专利]一种多支路并联的并网型电池储能系统荷电状态均衡方法

说明书

本发明涉及并网型电池储能系统领域，尤其涉及一种多支路并联的并网型电池储能系统荷电状态均衡方法，包括对储能电池组的荷电状态SOC定义；对储能电池组的健康状态SOH定义；得到各电池组的最大可用容量Q_{max_i}，计算各电池组的初始健康状态SOH_0i；定义考虑放电深度DOD和累积循环次数C_acu的SOH计算公式。计算各电池组SOH_i；根据各储能电池组SOC差值大小设置SOC均衡中SOC的指数n；设置初始下垂系数m_SOH、SOC；当各储能电池组SOC之差大于阈值d时，执行储能电池组SOC均衡策略；当各储能电池组SOC之差小于阈值d时，储能电池组SOC均衡策略退出。本发明实现所有储能电池组的荷电状态SOC均衡，同时计及SOH对SOC均衡的影响，解决电池组最大可用容量下降带来的功率分配不合理问题。

技术领域

本发明涉及储能电池并网系统领域，尤其涉及一种多支路并联的并网型电池储能系统荷电状态均衡方法。

背景技术

为了解决可再生能源发电的不确定性问题，同时也为了解决电网调频和削峰填谷等需求，微电网中的储能电池系统近年来迅速发展。锂电池作为储能系统电能存储的载体，具有优异的放电和充电伏安电池曲线，且利于后期维护。但受限于其本身的物理属性，单个电池的容量或功率并不能满足中大型负载，因此引入了多储能电池组系统来满足负载。

在多储能电池组系统中，各电池组之间的SOC并不相同。在电池放电过程中，初始SOC最小或者容量最小电池组的电量将会最先放完，负载功率支撑得不到保障，交流微电网存在崩溃的可能性，且长期的过冲和过放，也会对电池造成极大的损伤。

基于不同种类电池组构成的多支路并联型储能电池系统存在着各电池组间健康状态SOH不一致的问题。随着未来退役动力电池在电池储能系统中的逐步应用，这一问题将变得愈加明显，表现为随着各电池组SOH的逐渐衰减，SOH离散程度加大，传统下垂控制方法中离线设置的下垂曲线参数难以及时进行调整，导致整体输出功率无法精准分配。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种多支路并联的并网型电池储能系统荷电状态均衡方法，以实现所有储能电池组电量能均衡消耗。

一种多支路并联的并网型电池储能系统荷电状态均衡方法，包括：

S1：对储能电池组的荷电状态SOC定义；

S2：对储能电池组的健康状态SOH定义；

S3：获取各储能电池组的最大可用容量Q_{max_i}，计算得到各储能电池组的初始健康状态SOH_0i；

S4：根据各储能电池组的初始健康状态SOH_0i考虑放电深度DOD和累积循环次数C_acu计算各储能电池组健康状态SOH_i；计算得到各个储能电池组荷电状态SOC_i；

S5：根据各储能电池组荷电状态SOC_i差值大小设置荷电状态SOC均衡中荷电状态SOC的指数n；

S6：根据各储能电池组健康状态SOH_i及荷电状态SOC_i设置初始下垂系数m_SOH、SOC；

S7：判断各储能电池组荷电状态SOC_i之差是否超过阈值d，若超过阈值d，则执行储能电池组荷电状态SOC均衡策略，根据各个储能电池组荷电状态SOC_i的指数n调节各储能电池组输出功率参考值，最终实现各储能电池组荷电状态SOC均衡；

S8：当各储能电池组荷电状态SOC_i之差小于阈值d时，储能电池组荷电状态SOC均衡策略退出。