[发明专利]一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法

说明书

本发明提供一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，包括以下步骤：建立包含蓄电池二阶改进等效电路仿真模型、电池荷电状态计算模块、温度计算模块，电池健康状态计算模块的电池模型；量化单体电池的SOC、SOH和温度多因素均衡度为评估复杂耦合关系下的蓄电池状态主动自适应均衡，提供了有效手段。通过蓄电池均衡单元的控制策略，实现在复杂环境下单体电池的寿命衰减程度达到一致，可进一步避免单体电池不一致性的扩大，可最大限度的发挥配网蓄电池的性能。

技术领域

本发明涉及电气设备领域，尤其涉及一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法。

背景技术

蓄电池组作为后备直流电源是配电网终端设备供电系统非常重要的部分。在配网中终端设备正常用电时，蓄电池供电系统断开连接保持热备用状态；当终端设备由于故障或其他原因导致电力供应中断时，蓄电池组可为终端设备的正常运行提供后备电源，保障电力系统正常运行。配电网系统故障或其他原因导致的停电时，蓄电池组的电荷状态直接决定了故障抢修的时间，与电池组老化情况、健康状态、环境因素等相关指标实时在线检测数据，可为电力检修人员的相关工作提供时间依据，对维护配电网的安全稳定具有重要意义。

随着配电网智能化水平的不断发展，配网中终端设备的数量急剧增长，逐步呈现出大规模分布式集群化的特征。对于不同终端设备差异化的蓄电池维护需求，现有的单个装置难以同时满足。终端设备往往分散的分布于配电网的各个环节，其所处地理位置、外界环境等存在较大差异。传统的人工参与度高的蓄电池维护方法，虽然可以满足多功能需求、排除复杂环境影响的完成维护工作，但是导致配电网人力成本骤增，并且缺乏实时性无法做到远程群控操作维护。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，全程实现远程指令控制，装置自动功能切换、内置算法自主调节，可节约人力成本，有效提升配电网蓄电池维护工作效率。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种多电感主动均衡控制的配电网蓄电池维护方法，包括以下步骤：

S1、建立包含蓄电池二阶改进等效电路仿真模型、电池荷电状态计算模块、温度计算模块，电池健康状态计算模块的电池模型；

S2、构建电池SOC、SOH和温度的多因素自适应均衡函数，在不同电流工况下，分析多因素迭加作用时单体电池的不一致性变化情况；

S3、采用向量计算与条件判断来确定均衡单元的控制开关动作，调节单体电池流过的总电流；

S4、在不同电流工况下，外层计算电池组SOC标准差作为均衡效果的一致性分析依据，判断是否触发电池组系统的主动均衡控制；

S5、触发内层基于动态区间自适应粒子群优化的电池组主动均衡控制策略，通过区间变电流法划分多阶段的电流值动态区间，分别计算所述电池SOC、SOH和温度的自适应均衡函数指标值动态区间，构建基于动态区间的电池组主动均衡函数；

S6、基于当前时刻各个电池采样的电流值，计算出电池组主动均衡函数值作为初始值，采用动态自适应粒子群算法寻优下一时刻各个电池的电流区间值，通过条件判断来确定电池组各个均衡单元控制开关动作决策组合。

进一步，其特征在于：

所述S1中，所述建立的单体电池组模型为：

将配电网中运行的电池组中各个单体电池进行等效电路的仿真建模，应用采样得到的流过电池的电流计算出各个单体电池的相关指标值，所述蓄电池二阶改进等效电路仿真模型是在二阶模型的基础上再增加一个电容；所述二阶模型是在一阶模型上增加一组RC回路；所述一阶模型含一个电压源和一个RC并联电路；

SOC计算模块的计算公式为：