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

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。