[发明专利]超级电容储能装置的控制方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，包括：

在第一时间尺度周期，采集超级电容储能装置的寿命表征参数并进行寿命评估，得到寿命评估结果，将寿命评估结果输入构建的模糊规则库，输出约束条件调整量参数；

在第二时间尺度周期，根据所述约束条件调整量参数得到约束条件，结合优化目标函数，利用遗传算法对控制参数进行寻优，得到第一控制参数，所述第二时间尺度周期小于第一时间尺度周期；

在第三时间尺度周期，根据所述第一控制参数，利用下垂控制方法控制所述超级电容储能装置的充放电电流，所述第三时间尺度周期小于第二时间尺度周期。

2.根据权利要求1所述超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，所述寿命评估结果包括寿命评估值和寿命评估差，其中寿命评估值的计算公式为：

life(j)＝w₁·C_sc(j)+w₂·R_sc(j)

其中，life(j)为第j站的寿命评估值，C_sc(j)和R_sc(j)分别为超级电容的容值和内阻实时状态，w₁和w₂分别为第j站超级电容的容值和内阻评估权重；

寿命评估差的计算公式为：

Δlife(j)＝α₁·[life(j)-life(j-1)]+α₂·[life(j)-life(j+1)]

其中，△life(j)是寿命评估差，α₁和α₂为第j站超级电容与相邻站超级电容均衡差。

3.根据权利要求2所述超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，所述将寿命评估结果输入构建的模糊规则库，输出约束条件调整量参数，包括：

模糊规则库根据所述寿命评估值确定寿命状态，根据所述寿命评估差确定与相邻站的寿命状态差异；

根据所述寿命状态和与相邻站的寿命状态差确定约束条件调整量参数。

4.根据权利要求1所述超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，所述优化目标函数为：

其中，e％为超级电容储能装置应用的节能率，E_{sub_non}(j)为第j个变电所应用超级电容储能装置前的输出能耗，E_{sub_ess}(j)为第j个变电所应用超级电容储能装置后的输出能耗，n为参与计算所述节能率的变电所总数。

5.根据权利要求4所述超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，所述约束条件为：

其中，u_dc0为直流牵引网空载电压，u_ds和u_ch分别为放电启动阈值和充电启动阈值，soc_min和soc_max为soc工作区间上下限，i_{sc_max}为充放电电流的限值。

6.根据权利要求5所述超级电容储能装置的控制方法，其特征在于，所述利用遗传算法对控制参数进行寻优，得到第一控制参数，包括：

对所述控制参数进行初始化，生成第一代控制参数种群，其中，所述控制参数包括：所述超级电容储能装置的放电启动阈值、充电启动阈值、充电斜率值和放电斜率值；

根据所述优化目标函数，计算所述第一代控制参数种群的第一适应度；

根据所述约束条件和所述第一适应度，进行选择、交叉、变异操作，生成下一代控制参数种群；

循环计算控制参数种群的适应度，得到第一控制参数，其中，所述第一控制参数包括：所述超级电容储能装置的第一放电启动阈值、第一充电启动阈值、第一充电斜率值和第一放电斜率值。