船载分布式动力电池系统分层协同致稳控制

摘要

针对弱组网支撑条件下船载分布式动力电池系统功率分配失衡与母线电压失稳问题，提出一种分层协同致稳控制方法。该方法基于分层控制思想，将动力电池变换器的控制器分为主控层、观测层和协控层。在主控层，移除下垂控制环节，构建基于分布式通信机制的无下垂控制框架，解决传统下垂控制均功与调压之间的固有矛盾；在观测层，利用动态扩散算法在本地动力电池变换器迭代计算平均状态变量，促使分布式平均计算过程平滑收敛，解决相邻动力电池变换器之间的通信数据拥堵难题；在协控层，设计一种多目标协同致稳控制器，实现荷电状态与健康状态复合动态均衡、载荷功率按容分配及平均母线电压稳定调节。实验结果表明，该方法可将分布式动力电池系统的服役寿命延长20%,平均母线电压暂态偏差控制在0.6%以内，可为新能源船舶动力电池系统运行控制的应用提供参考。

关键词

船载分布式动力电池系统 / 分层协同致稳控制 / 无下垂控制