面向风电波动平抑基于改进C-DCA的电池储能分组控制策略

作者：余洋^*; 吴玉威; 陈东阳; 李梦璐; 王卜潇; 郑晓明

来源：高电压技术, 2023, 49(10): 4096-4108.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20230577

• 电池储能系统
• 风电平抑
• 状态反馈预测控制
• 分布一致性算法
• 电池单元一致性

为解决电池储能系统(battery energy storage system,BESS)平抑风电波动过程中荷电状态(state of charge,SOC)和健康状态(state of health, SOH)一致性较低、电池寿命损耗较高的问题，该文提出了面向风电波动平抑基于考虑通讯时延的分布一致性算法(distributed consistency algorithm considering communication delay,C-DCA)的BESS分组控制策略，该控制策略包括初级和次级2个功率分配过程。首先，利用改进旋转门(improved swing door trending,ISDT)算法获取BESS功率指令；然后，建立考虑BESS寿命损耗、SOC与SOH一致性、并网波动率与算法迭代速度的双电池组初级功率分配模型，结合BESS充/放电状态将功率指令顺序分配至电池组，实现初级功率分配；接着，将状态反馈预测控制(state feedback predictive control, SFPC)与输出变量动态反馈引入C-DCA，形成改进C-DCA，进一步设计基于SOC-SOH的权矩阵计算方法，并根据改进C-DCA的计算结果将功率指令从电池组分配给电池单元，完成次级功率分配；最后，电池单元响应各自功率指令。以某风电场实际出力进行仿真，并与其它多种方法进行对比。结果表明，该研究方法降低了风电并网波动率，提升了控制算法的鲁棒性，减少了算法占用内存，同时兼顾了电池单元SOC和SOH的一致性，更大程度上降低了BESS寿命损耗。

• 单位
  华北电力大学（保定）; 国网山西省电力公司; 新能源电力系统国家重点实验室