一种混合储能系统的智能控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混合储能系统的智能控制方法及装置，该方法包括：通过状态空间平均法对混合储能系统进行分析，构建混合储能系统数学模型；基于混合储能系统数学模型，通过电压电流双闭环控制方法对自抗扰控制模块进行分析，得到占空比信号；基于预设的触发条件，根据占空比信号控制混合储能系统中功率开关的开关动作。该系统包括：构建模块、分析模块和控制模块。本发明专利技术基于混合储能系统数学模型通过事件触发原理机制对自抗扰控制模块进行控制，能够在节省控制器计算资源的同时提高了混合储能系统的运行效率。本发明专利技术作为一种混合储能系统的智能控制方法及装置，可广泛应用于混合储能系统控制领域。储能系统控制领域。储能系统控制领域。

【技术实现步骤摘要】
一种混合储能系统的智能控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及混合储能系统控制领域，尤其涉及一种混合储能系统的智能控制方法及装置。

技术介绍

[0002]相比于单一储能系统如电池储能，混合储能系统采用了性能互补的储能系统例如电池
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超级电容储能，因此具有充放电稳定、储能效率高以及使用寿命长等优点，在新能源发电、新能源汽车和绿色建筑等领域有着广泛的应用前景；目前混合储能系统底层硬件即电力电子变换器的控制方法，无法同时具备动态性能良好、鲁棒性强和结构简洁的优势。如传统的比例
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积分控制易于实施、结构简单，但快速性和鲁棒性较差；模型预测控制动态性能好，但涉及大量矩阵运算，计算量较大；无差拍控制响应速度快，但闭环系统稳定性易受硬件电路变化的影响。而且现有的控制方法主要是工作在时间触发模式，即控制器是定周期触发，在每一个控制循环执行一次控制任务并更新控制信号。由于系统状态误差仍处在可控范围内，特别是系统已经达到稳态时，定周期触发方式会造成实际应用过程中计算资源的浪费，导致控制器的工作效率无法进一步提高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合储能系统的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过状态空间平均法对混合储能系统进行分析，构建混合储能系统数学模型；基于混合储能系统数学模型，通过电压电流双闭环控制方法对自抗扰控制模块进行分析，得到占空比信号；基于预设的触发条件，根据占空比信号控制混合储能系统中功率开关的开关动作。2.根据权利要求1所述一种混合储能系统的智能控制方法，其特征在于，所述通过状态空间平均法对混合储能系统进行分析，构建混合储能系统数学模型这一步骤，其具体包括：通过状态空间平均法分别对混合储能系统中的双向DC
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DC变换器和直流母线进行分析，得到双向DC
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DC变换器的动态平衡方程和直流母线的动态平衡方程；结合双向DC
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DC变换器的动态平衡方程和直流母线的动态平衡方程，构建混合储能系统数学模型。3.根据权利要求2所述一种混合储能系统的智能控制方法，其特征在于，所述混合储能系统数学模型表示如下：系统数学模型表示如下：系统数学模型表示如下：上式中，x(t)表示混合储能系统的状态变量，y(t)表示与x(t)相比在同一采样周期下混合储能系统缓慢变化的物理量，d
sc
表示控制超级电容的双向DC
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DC变换器的占空比，C表示直流母线电容，A表示混合储能系统的系统矩阵，B表示混合储能系统的输入矩阵，d
b
表示控制电池的双向DC
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DC变换器的占空比，L表示双向DC
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DC变换器的电感，表示混合储能系统状态变量的微分。4.根据权利要求3所述一种混合储能系统的智能控制方法，其特征在于，所述自抗扰控制模块包括电压环计算模块、低通滤波器和PI计算模块，所述基于混合储能系统数学模型，通过电压电流双闭环控制方法对自抗扰控制模块进行分析，得到占空比信号这一步骤，其具体包括：定义直流母线电压为混合储能系统的输出电压，构建输出方程；基于非线性扩张状态观测器，通过fal函数对输出方程进行观测，得到观测值；基于反馈控制律，根据观测值对输出方程进行电压环计算，得到电流参考值；通过低通滤波器对电流参考值进行分频处理，得到电池的电流参考值和超级电容的电流参考值；通过电流传感器分别对电池和超级电容进行测量，得到电池的电流测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩瑜，李锦钊，王本斐，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：