含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理方法

作     者：高嘉伟 罗颖冰 孔赖强 方斯顿 牛涛 陈冠宏 廖瑞金 

作者机构：输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(5108-202218280A-2-314-XG) 

主　　题：全电船舶 分布式储能系统 寿命-功率状态耦合 能量管理 功率分配控制 

摘      要：大规模分布式船舶储能系统(Distributed Energy Storage System， DESS)可提高船舶微电网的冗余并保证运行安全。然而，不确定的船舶运行环境容易导致分布式储能运行特性不一致。在此背景下，论文提出一种含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理策略。首先，计及不确定航运环境影响，建立船舶储能系统寿命-功率特性耦合模型，量化其在不同循环寿命下的最大可用功率范围。随后，建立分布式储能系统两层能量管理策略，结合长时间尺度节能调度与短时间尺度功率分配控制，减少多时间尺度下不确定航运环境的影响。最终，通过HiL硬件在环实时仿真系统验证所提方法，与两种传统的能量管理方法相比，所提方法能够保证每个储能系统运行在安全出力范围内，且燃油经济性提高20.8%，微网母线电压暂降偏差最高降低73.5%。