國網福建省電力有限公司姜文瑾獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉國網福建省電力有限公司申請的專利MMC型電池儲能精細化等效建模方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116047302B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211404258.9,技術領域涉及:G01R31/367;該發明授權MMC型電池儲能精細化等效建模方法是由姜文瑾;楊曉東;劉巧妹;沈豫;張偉駿;闕定飛;涂夏哲;黃夏楠;林偉偉;鄒藝超;李智誠;曾振松;劉林設計研發完成,并于2022-11-07向國家知識產權局提交的專利申請。
本MMC型電池儲能精細化等效建模方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種MMC型電池儲能精細化等效建模方法,通過在橋臂上安裝的電壓傳感器、電流傳感器分別獲取橋臂電壓、電流與子模塊中電池電壓、電流,并結合子模塊的開關函數建立數學模型,進而利用卡爾曼濾波算法計算橋臂中IGBT、反并聯二極管的導通壓降與電池模型參數。在得到上述模型參數后,利用戴維南等效定理將整個橋臂等效,該方法能夠實現對MMC型電池儲能的精細化等效建模,減少了仿真電路中的電氣節點數與計算量,提升了仿真速度與精度。
本發明授權MMC型電池儲能精細化等效建模方法在權利要求書中公布了:1.一種MMC型電池儲能精細化等效建模方法,其特征在于:通過在橋臂上安裝的電壓傳感器、電流傳感器分別獲取橋臂電壓、電流與子模塊中電池電壓、電流;并結合子模塊的開關函數建立數學模型,進而利用卡爾曼濾波算法計算橋臂中IGBT、反并聯二極管的導通壓降與電池模型參數;在得到所述模型參數后,利用戴維南等效定理將整個橋臂等效,以實現對MMC型電池儲能的精細化等效建模; 具體包括以下步驟: 步驟S1:初始化SOC、電池端電壓、橋臂電流、以及IGBT開關狀態; 步驟S2:判斷電池是否旁路,則若被旁路,則令對應的子模塊電池觀測陣=0后執行步驟S3,如果未被旁路,則直接執行步驟S3; 步驟S3:記錄當前時刻SOC、電池端電壓、橋臂電流、以及IGBT開關狀態; 步驟S4:計算誤差協方差矩陣式與卡爾曼增益式; 步驟S5:更新狀態量與誤差協方差矩陣式; 步驟S6:獲得IGBT導通壓降和電池參數; 步驟S7:對MMC型電池儲能模塊進行戴維南等效建模; 在步驟S4中,分別列寫所有子模塊上IGBT和電池狀態參數的量測方程: 31 32 其中,Us為橋臂電壓,、分別為MMC型電池儲能的橋臂觀測陣與子模塊電池觀測陣,、均是測量噪聲信號;為橋臂上子模塊的IGBT和反并聯二極管的狀態參數;設定狀態量和以及協方差矩陣和的初值,為8n階的單位矩陣,為1階的單位矩陣,設初值,,、為任取的大于0的常數;、是過程噪聲,設為一數值; 時刻,IGBT與電池參數的卡爾曼增益矩陣分別為: 33 34 其中,、分別是8n維列向量和1階的對角矩陣,均為卡爾曼增益矩陣, 分別是IGBT與電池觀測噪聲的方差矩陣;和均為上一時刻誤差協方差矩陣; 在步驟S5中,更新后的系統狀態估計值分別為: 35 36 修正后的誤差協方差矩陣為: 37 38 通過式31、(33)、(35)、(37)得到橋臂上所有子模塊IGBT、反并聯二極管下一時刻的狀態參數估計結果,通過與式(32)、(34)、(36)、(38)的步驟得到下一時刻橋臂上所有子模塊電池的狀態參數估計結果,按以上步驟不斷的迭代直到收斂,一直更新IGBT反并聯二極管與電池參數,實現MMC型電池儲能各子模塊IGBT和電池的在線參數監測。
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