摘要：为解决直流微电网中混合储能系统的电压波动与荷电状态(state-of-charge，SOC)不一致性问题，本文提出了一种基于分层控制的混合电池储能系统(hybrid battery energy storage system，HBESS)动态SOC均衡控制方法。该方法通过一层电压控制和二层功率动态分配，同时实现了对母线电压的快速跟踪与所有储能单元(energy storage units，ESUs)的SOC一致。一层控制使用了带非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer，NDO)的非光滑控制方法，确保恒功率负载(constant power loads，CPLs)下HBESS可以保证母线电压稳定。二层控制使用了一种SOC动态均衡控制策略来使不同容量且不同类型电池构成的ESUs之间的SOC一致速度可调，且可以维持各ESU的SOC一致，还适用于即插即用场景。最后，仿真与实验结果表明，所提控制器能够在负载大幅波动情况下，确保直流微电网母线电压稳定和HBESS中所有ESUs的SOC一致。
文章目录
引言
1 问题描述与系统建模
1.1 问题描述
1.2 系统建模
1.3 电池建模和安时积分法
2 控制器设计
2.1 双层协调控制框架
2.2 一层控制器设计
2.3 二层控制器设计
2.4 动态SOC均衡策略
3 仿真结果
3.1 系统稳定性验证
3.2 SOC均衡速度对比
3.3 即插即用验证
4 实验结果
5 结论
