飞轮储能单元的控制方法及飞轮储能单元的控制器和介质技术

本申请公开了一种飞轮储能单元的控制方法及飞轮储能单元的控制器和介质，该方法包括：获取飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重；第一飞轮储能单元与第二飞轮储能单元之间的权重表示第二飞轮储能单元的荷电状态对第一飞轮储能单元充放电的影响；确定飞轮储能单元的充放电状态对应的充放电状态值；基于充放电状态值、飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值；利用补偿值对第一控制参数进行补偿，基于补偿后的第一控制参数对飞轮储能单元进行充放电控制。本申请提高了飞轮储能阵列的控制效率和准确性。轮储能阵列的控制效率和准确性。轮储能阵列的控制效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
飞轮储能单元的控制方法及飞轮储能单元的控制器和介质


[0001]本申请涉及计算机
，更具体地说，涉及一种飞轮储能单元的控制方法及飞轮储能单元的控制器和介质。

技术介绍

[0002]目前应用于交流电网的飞轮储能阵列拓扑主要有两种：一是并联到直流母线，即多个飞轮单体通过 AC（交流电，Alternating Current）/DC（直流电，Direct Current）变流器并联到直流母线后，通过一个 DC/AC变流器连接到交流母线；二是并联到交流母线，即各个飞轮单体通过AC/DC
‑
DC/AC变流器并联到交流母线。
[0003]通过直流母线并联的组成飞轮阵列的方式，控制直流母线电压稳定主要采用主从控制的方式。主从控制即只有一个单元来控制母线电压，其他单元跟踪主单元的输出状态，但系统稳定性完全依赖于主控制单元，一旦主单元故障，整个系统直接崩溃，因此主从控制可靠性差。
[0004]在系统通信控制方面，主要采用集中式通信的方式，所有的系统单元将信息统一上传至主控制器中，主控制器获取系统全局信息后，再进行决策并下发相应的控制命令至各单元，这种基于中央控制器的结构在含有大量分布式单元的系统中存在诸多缺点。首先，主控器必须与系统内所有单元的信息建立通信联系，随着系统内单元的逐渐增加，对主控制器的通信性能要求逐渐提升；其次，集中式的主控制器为取得系统内所有单元的信息后，再进行决策下发相应的命令，这将带来了巨大的计算负担，同时增加系统的复杂度并使响应速度变慢；最后，集中式控制系统的鲁棒性较差，一旦出现错误信息、通信线路损坏或主控制器出现故障，整个系统将无法实现协调控制。可见，在现有技术中，飞轮储能阵列的充放电控制效率和准确性较低。
[0005]因此，如何提高飞轮储能阵列的充放电控制效率和准确性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种飞轮储能单元的控制方法、装置及一种飞轮储能单元的控制器和一种计算机可读存储介质，提高了飞轮储能阵列的充放电控制效率和准确性。
[0007]为实现上述目的，本申请提供了一种飞轮储能单元的控制方法，应用于所述飞轮储能阵列中的每个飞轮储能单元，所述方法包括：获取所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重；其中，第一飞轮储能单元与第二飞轮储能单元之间的权重表示所述第二飞轮储能单元的荷电状态对所述第一飞轮储能单元充放电的影响；所述第二飞轮储能单元与所述第一飞轮储能单元之间的权重表示所述第一飞轮储能单元的荷电状态对所述第二飞轮储能单元充放电的影响；确定所述飞轮储能单元的充放电状态，并基于所述充放电状态确定对应的充放电
状态值；基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值；其中，所述第一控制参数为控制所述飞轮储能单元运行的参数；利用所述补偿值对所述第一控制参数进行补偿，基于补偿后的第一控制参数对所述飞轮储能单元进行充放电控制。
[0008]为实现上述目的，本申请提供了一种飞轮储能单元的控制器，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述飞轮储能单元的控制方法的步骤。
[0009]为实现上述目的，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述飞轮储能单元的控制方法的步骤。
[0010]通过以上方案可知，本申请提供的一种飞轮储能单元的控制方法，应用于所述飞轮储能阵列中的每个飞轮储能单元，所述方法包括：获取所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重；其中，第一飞轮储能单元与第二飞轮储能单元之间的权重表示所述第二飞轮储能单元的荷电状态对所述第一飞轮储能单元充放电的影响；所述第二飞轮储能单元与所述第一飞轮储能单元之间的权重表示所述第一飞轮储能单元的荷电状态对所述第二飞轮储能单元充放电的影响；确定所述飞轮储能单元的充放电状态，并基于所述充放电状态确定对应的充放电状态值；基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值；其中，所述第一控制参数为控制所述飞轮储能单元运行的参数；利用所述补偿值对所述第一控制参数进行补偿，基于补偿后的第一控制参数对所述飞轮储能单元进行充放电控制。
[0011]本申请提供的飞轮储能单元的控制方法，飞轮储能阵列中的每个飞轮储能单元基于其他飞轮储能单元的荷电状态对自身的影响、自身的荷电状态对其他飞轮储能单元的影响、自身的充放电状态、自身和其他飞轮储能单元的荷电状态确定第一控制参数的补偿值，从而基于补偿后的第一控制参数进行一致性的充放电控制，加快了控制整个飞轮储能阵列的趋近速度，提高了飞轮储能阵列的控制效率和准确性。进一步的，本申请采用分布式架构控制飞轮储能阵列中的每个飞轮储能单元的充放电，提升了整个飞轮储能阵列的容错性，降低了对每个飞轮储能单元的控制器的性能要求。本申请还公开了一种飞轮储能单元的控制器和一种计算机可读存储介质，同样能实现上述技术效果。
[0012]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种飞轮储能阵列的拓扑图；图2为本申请实施例提供的一种飞轮储能阵列中各个飞轮储能单元的控制器通信的结构图；图3为图1所示出的信息网络中节点信息的流动方式的示意图；图4为本申请实施例提供的一种信息网络中节点信息的流动方式的示意图；图5为本申请实施例提供的另一种信息网络中节点信息的流动方式的示意图；图6为根据一示例性实施例示出的第一种飞轮储能单元的控制方法的流程图；图7为根据一示例性实施例示出的第二种飞轮储能单元的控制方法的流程图；图8为本申请实施例提供的一种戴维南等效电路的示意图；图9为本申请实施例提供的一种电压下垂系数的示意图；图10为本申请实施例提供的一种二次电压补偿控制的示意图；图11为本申请实施例提供的一种整个飞轮储能阵列的控制框图；图12为本申请实施例提供的一种单个飞轮储能单元中控制器的控制框图；图13为根据一示例性实施例示出的第三种飞轮储能单元的控制方法的流程图；图14为本申请实施例提供的另一种整个飞轮储能阵列的控制框图；图15为本申请实施例提供的另一种单个飞轮储能单元中控制器的控制框图；图16为根据一示例性实施例示出的一种飞轮储能单元的控制器的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能单元的控制方法，其特征在于，应用于所述飞轮储能阵列中的每个飞轮储能单元，所述方法包括：获取所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重；其中，第一飞轮储能单元与第二飞轮储能单元之间的权重表示所述第二飞轮储能单元的荷电状态对所述第一飞轮储能单元充放电的影响；所述第二飞轮储能单元与所述第一飞轮储能单元之间的权重表示所述第一飞轮储能单元的荷电状态对所述第二飞轮储能单元充放电的影响；确定所述飞轮储能单元的充放电状态，并基于所述充放电状态确定对应的充放电状态值；基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值；其中，所述第一控制参数为控制所述飞轮储能单元运行的参数；利用所述补偿值对所述第一控制参数进行补偿，基于补偿后的第一控制参数对所述飞轮储能单元进行充放电控制。2.根据权利要求1所述飞轮储能单元的控制方法，其特征在于，所述基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值，包括：确定所述飞轮储能单元与其他邻接的飞轮储能单元之间的权重和所述其他邻接的飞轮储能单元的荷电状态之间的第一乘积，对所有所述第一乘积进行累加得到第一累加值；确定所述其他邻接的飞轮储能单元与所述飞轮储能单元之间的权重和所述飞轮储能单元的荷电状态之间的第二乘积，对所有所述第二乘积进行累加得到第二累加值；确定第一累加值与所述第二累加值之间的第一差值，并根据所述第一差值与所述充放电状态值的乘积确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值；其中，所述飞轮储能单元处于放电状态时所述充放电状态值大于零，所述飞轮储能单元处于充电状态时所述充放电状态值小于零，所述飞轮储能单元处于放电状态时的充放电状态值与所述飞轮储能单元处于充电状态时的充放电状态值互为相反数。3.根据权利要求1所述飞轮储能单元的控制方法，其特征在于，所述基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值之前，还包括：获取所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元之间的邻接关系，以确定邻接关系矩阵；其中，所述第一飞轮储能单元与所述第二飞轮储能单元之间存在邻接关系表示所述第二飞轮储能单元的荷电状态流向所述第一飞轮储能单元，所述第二飞轮储能单元与所述第一飞轮储能单元之间存在邻接关系表示所述第二飞轮储能单元的荷电状态流向所述第一飞轮储能单元；相应的，所述基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重，确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值，包括：基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重和所述邻接关系矩阵确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补
偿值。4.根据权利要求3所述飞轮储能单元的控制方法，其特征在于，所述基于所述充放电状态值、所述飞轮储能阵列中各飞轮储能单元的荷电状态、各飞轮储能单元之间的权重和所述邻接关系矩阵确定所述飞轮储能单元对应的第一控制参数的补偿值，包括：根据所述邻接关系矩阵确定接收所述飞轮储能单元流出的荷电状态的第一邻接飞轮储能单元和向所述飞轮储能单元流入荷电状态的第二邻接飞轮储能单元；确定所述飞轮储能单元与所述第一邻接飞轮储能单元之间的权重和所述第一邻接飞轮储能单元的荷电状态之间的第三乘积，对所有所述第三乘积进行累加得到第三累加值；确定所述第二邻接飞轮储能单元与所述飞轮储能单元之间的权重和所述飞轮储能单元的荷电状态之间的第四乘积，对所有所述第四乘积进行累加得到第四累加值；确定第三累加值与所述第四累加值之间的第二差值，并根据所述第二差值与所述充放电状态值的乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶武峰，胡浩峰，刘东，柳哲，贺智威，
申请(专利权)人：坎德拉新能源科技扬州有限公司，
类型：发明
国别省市：