直流微电网储能单元功率分配/soc均衡 有参考文献,采用1kw光伏电池代替直流微电网,两台1kw储能单元并联,充放电电流按照soc进行分配。 图中分别为整体仿真图,充放电soc,电流,开始时设置为放电,3s切换为充电,6s切换为放电直到均衡。 仅仿真,无讲解。

光伏板在微电网里撒欢发电的时候,储能单元的soc均衡就像给两个熊孩子分蛋糕——分不好就得打架。最近在Simulink里搭了个小实验:两个1kW的锂电池并联,搞了个"按soc分电流"的算法,咱们直接看硬核操作。

先上模型架构(啪地甩出仿真图截图)。光伏输出接直流母线,负载用可调电阻模拟,重点看储能单元并联部分。两台电池的soc初始值故意设成60%和40%,电流环控制里埋了这个公式:

% 功率分配核心算法
function [i1_ref, i2_ref] = power_distribute(soc1, soc2, i_total)
    delta_soc = soc1 - socsoc2;
    k = 0.2; % 调节系数
    i1_ref = i_total*(0.5 + k*delta_soc);
    i2_ref = i_total*(0.5 - k*delta_soc);
    % 电流限幅防止过冲
    i1_ref = min(max(i1_ref, -100), 100);
    i2_ref = min(max(i2_ref, -100), 100);
end

这代码像不像给电池装了智能秤?soc高的多放电(或小充电),低的少放电(或大充电)。k值选0.2是试出来的黄金分割点——大了震荡,小了响应慢。

看仿真曲线(切到soc变化图):前3秒放电阶段,soc高的电池1电流冲到25A,电池2只有15A,差10A的鸿沟肉眼可见。到3秒切充电模式时,电流方向反转的瞬间有个小毛刺——这货是电感续流造成的,加个RC吸收回路能搞定。

直流微电网储能单元功率分配/soc均衡 有参考文献,采用1kw光伏电池代替直流微电网,两台1kw储能单元并联,充放电电流按照soc进行分配。 图中分别为整体仿真图,充放电soc,电流,开始时设置为放电,3s切换为充电,6s切换为放电直到均衡。 仅仿真,无讲解。

重点在6秒切回放电后的曲线(鼠标圈出soc交汇点):两条soc曲线像磁铁相吸般逐渐靠拢,到9.8秒时误差小于1%。此时电流分配差从10A缩到不足0.5A,证明算法确实让两电池"雨露均沾"了。

有个坑得提醒:电池内阻参数不准会导致实际soc误差。仿真里我故意把电池2内阻设大10%,结果均衡后的soc仍有2%偏差。解决办法是在算法里加入内阻补偿项,不过那得另开一篇细说了。

最后上个电流波形局部放大图(红色标注切换时刻):充放电模式切换时电流过零有个20ms的滞后,这是PI控制器积分饱和导致的。简单暴力的处理是加个anti-windup,或者切换瞬间重置积分器——这招能让响应时间缩短到5ms以内。

Logo

腾讯云面向开发者汇聚海量精品云计算使用和开发经验,营造开放的云计算技术生态圈。

更多推荐