一种电池储能系统的分布式控制方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电池储能系统的分布式控制方法及装置，方法包括：基于电池储能系统的各个电池单元的通信拓扑，创建无向连通图，创建每个电池单元的相邻单元集合，确定每个电池单元的信息获取状态，并基于各个信息电池单元的信息获取状态，构建信息获取矩阵，按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率，以在第一时间后对各个电池单元进行控制。可见，分布式观测器在观测各个电池单元的平均期望功率时仅需按照第一公式进行，第一公式中所涉及的参数均与电池储能系统的初始状态无关，因此第一时间能够基于被准确预计出，从而及时对各个电池单元进行控制，保证了分布式控制效率。式控制效率。式控制效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能系统的分布式控制方法及装置


[0001]本申请涉及电池储能
，更具体的说，是涉及一种电池储能系统的分布式控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着电池储能技术的逐步提高，对电池储能系统的控制方法已从集中式控制逐渐过渡至分散式控制，集中式控制需要一个中央控制器来监控和协调所有电池单元的充电状态和其他关键状态，单点故障的影响范围大，分布式控制不需要中央控制器，也不需要每个电池单元之间的通信，仅通过电池单元的自身信息便可以完成控制，单点故障的影响范围小。
[0003]然而，分布式控制需要通过渐进式观测器或有限时间观测器对各个电池单元的平均期望功率进行观测，目前无论是渐进式观测器还是有限时间观测器的观测结果均需取决于电池储能系统的初始状态信息，导致无法准确预计出观测结果的具体时间，控制效率低下。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种电池储能系统的分布式控制方法及装置，以准确预计出观测结果的具体时间，提高分布式控制效率。
[0005]为了实现上述目的，现提出具体方案如下：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能系统的分布式控制方法，其特征在于，应用于分布式观测器，包括：基于电池储能系统的各个电池单元的通信拓扑，创建无向连通图；根据与每个电池单元连通的若干个电池单元，创建该个电池单元的相邻单元集合；确定每个电池单元的信息获取状态，并基于各个信息电池单元的信息获取状态，构建信息获取矩阵；按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率，以在所述第一时间后通过所述平均期望功率对各个电池单元进行控制；所述第一公式为：其中，p
a
为各个电池单元的平均期望功率，为第i个电池单元对所述平均期望功率的观测值，为的微分，p为第一预设正奇整数，q为第二预设正奇整数，p<q，γ为第一预设正值，α为第二预设正值，β为第三预设正值，a
ij
为所述无向连通图的邻接矩阵的第i行第j列的元素值，b
i
为所述信息获取矩阵的对角线上第i个值，sign(
·
)为符号函数，为第i个电池单元的所述相邻单元集合，v
i
为中间值，为第j个电池单元对所述平均期望功率的观测值；所述第一时间为：其中，T1为所述第一时间，λ
min
为所述无向连通图的拉普拉斯矩阵的最小特征值，N为各个电池单元的个数，H为所述信息获取矩阵与所述拉普拉斯矩阵的和矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取每个电池单元的初始电量数据、容量、实时输出电流数据及实时输出电压数据；根据每个电池单元的初始电量数据、容量及实时输出电流数据，计算该个电池单元的实时电量数据；根据每个电池单元的实时电量数据、实时输出电压数据及容量，确定该个电池单元的实时充放电状态；按照第二公式对各个电池单元的平均期望充放电状态进行观测，并在第二时间内确定各个电池单元的平均期望充放电状态，以在所述第二时间后通过所述平均期望充放电状态对各个电池单元进行控制；所述第二公式为：
其中，为第i个电池单元对各个电池单元的平均期望充放电状态的观测值，x
i
为第i个电池单元的所述实时充放电状态，μ为第四预设正值，σ为第五预设正值，φ为大于0的第一参数值，t为时间信息，为k
i
(t)在时间维度上的微分，k
i
(t)为第i个电池单元的中间变量，k
j
(t)为第j个电池单元的中间变量；所述第二时间为：其中，L为所述无向连通图的邻接矩阵，λ2为所述无向连通图的拉普拉斯矩阵的次最小特征值，θ为大于1的第二参数值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率，包括：在总期望功率约束条件下，按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率；所述总期望功率约束条件为：其中，p
a
(t)＝p
a
，p
*
(t)为各个电池单元的总期望功率，为p
*
(t)在时间上的微分，P为预设期望值下限，为预设期望值上限，∈为第六预设正值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率，包括：在第一控制约束条件和第二控制约束条件下，按照第一公式对各个电池单元的平均期望功率进行观测，并在第一时间内确定各个电池单元的平均期望功率；所述第一控制约束条件为：其中，s
i
(t)为第i个电池单元的实时电量数据，ε
s
为第七预设正值，为各个电池单元
的集合，s
j
(t)为第j个电池单元的实时电量数据；所述第二控制约束条件为：其中，p
i
(t)为第i个电池单元的实时输出功率，第i个电池单元的实时输出功率是第i个电池单元的实时输出电流数据与其实时输出电压数据相乘所得到的，ε
p
为第八预设正值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照第二公式对各个电池单元的平均期望充放电状态进行观测，并在第二时间内确定各个电池单元的平均期望充放电状态，包括：在所述第一控制约束条件和所述第二控制约束条件下，按照第二公式对各个电池单元的平均期望充放电状态进行观测，并在第二时间内确定各个电池单元的平均期望充放电状态。6.根据权利要求2
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘廷哲，金鑫，肖勇，李伟斌，徐迪，罗鸿轩，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：