配电台区电池储能系统优化均衡控制研究

作     者：吴毅 孟亚宏 张怡 周铁 刘继 魏业文 WU Yi;MENG Yahong;ZHANG Yi;ZHOU Tie;LIU Ji;WEI Yewen

作者机构：国网江苏省电力有限公司滨海县供电分公司江苏盐城224500 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2023年第12卷第5期

页      面：1655-1663页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(52107108)。 

主　　题：K-means 一致性差异 储能电池组 群组均衡 均衡速度 

摘      要：电力系统配电台区作为电能分配的关键单元,其核心部件储能电池组的显著特点是单体数量众多,针对储能电池组内各单体不可避免的一致性差异,提出一种基于K-means聚类的储能电池组自适应群组均衡控制方法。首先,引入一种均衡能量可以在任意单体间或包含任意数量单体的电池模块间转移的均衡拓扑;其次,提出群组均衡思想,通过K-means聚类将需要充、放电的相邻单体聚类成组,实现均衡能量在包含不同个数相邻单体的电池群组间转移;最后,通过仿真实验,验证了所提聚类群组均衡控制相比于基于极差的单体对单体均衡控制,初始SOC分布“中间高,两边低“两边高,中间低以及“均衡分布的情况下,在保证均衡效率的同时,均衡速度分别提高了34.8%、19.8%和17.6%。仿真结果表明,基于K-means聚类的储能电池组群组均衡控制相比于单体对单体的均衡控制,可以显著提高均衡速度。本研究提出了大数量单体构成的储能电池组的群组均衡思路,有助于提高储能电池组的均衡速度,进而提高其能量利用率、循环寿命及安全性,促进储能电池组的应用。