[发明专利]一种基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法

摘要

本发明提供一种基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，将模块化储能系统中的对象抽象成为模块化储能系统网络模型中的节点，模块化储能系统中对象间的相互作用抽象为网络节点间的连边，采用二分网络模型建立模块化储能系统网络模型，模块化储能系统网络模型的物理意义清晰，易于工程人员操作和实现；针对在总单体电池节点数量不变的条件下，模块化储能系统有电压响应能力(串联结构)、电流响应能力(并联结构)两种基本演化方式，定义演化评价指标，可以有效发现系统结构演化规律，揭示影响模块化储能系统结构演化的原因和关键因素，为有针对性的提出模块化储能系统优化设计提供科学依据。

主权项

1.一种基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：获取模块化储能系统单体电池数量和拓扑结构；步骤2：采用二分网络模型构建模块化储能系统网络模型；步骤3：根据演化评价指标对模块化储能系统进行演化分析；所述步骤2中，模块化储能系统网络模型中的节点类型包括单体电池节点和单体电池节点间的连接点节点，单体电池节点的连接关系作为连边，单体电池节点分别接入相邻连接点节点，同类节点间不存在连边；单体电池节点和连接点节点依次相连构成串联模组，连边分别接入相邻连接点节点的两个以上单体电池节点构成并联模组；在总的单体电池节点数量不变的条件下，演化模式包括第一演化模式和第二演化模式；所述第一演化模式是指通过串联模组的串联倍增演化，扩展模块化储能系统的电压等级；所述第二演化模式是指通过并联模组的并联倍增演化，扩展模块化储能系统的电流等级；所述步骤3中包括以下步骤：步骤3‑1：计算不同演化模式下的模块化储能系统的演化评价指标；步骤3‑2：根据演化评价指标对模块化储能系统进行演化分析；所述步骤3‑1中，在第一演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为串联结构耦合系数，串联结构耦合系数用ηS‑C表示，有：其中，NS‑C表示串联模组内节点间度的总和，NSP表示串并联结构中节点度的总和；对于m个单体电池节点先串联构成串联模组，之后n个串联模组并联的串并联结构，串联模组内节点间度的总和NS‑C表示为：NS‑C＝n(m‑1)       (2)串并联结构中节点度的总和NSP表示为：NSP＝n(m‑1)+n(n‑1)    (3)所述步骤3‑1中，在第二演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为并联结构耦合系数，并联结构耦合系数用ηP‑C表示，有：其中，NP‑C表示并联模组内节点间度的总和，NPS表示并串联结构中节点度的总和；对于n个单体电池节点先并联构成并联模组，之后m个并联模组串联的并串联结构，并联模组内节点间度的总和NP‑C表示为：并串联结构中节点度的总和NPS表示为：