基于修正卡尔曼滤波SOC估算的锂电池变参数模型

现有电网侧储能系统在参与区域互联电网二次调频任务的过程中,由于其响应速率快、运行时间长,故需要建立一种能反映短时储能极化且长时运行下电池电荷状态(SOC)估算准确的电池模型。为此,本文利用自变量SOC与锂电池内部各项应变量参数的关系,提出了一种动态变参数锂电池的建模方法。首先对单体锂电池状态方程进行离散化得到参数可变的动力电池(PNGV)模型;然后采用典型储能单元级联方案对单体电池进行扩容,最后利用修正卡尔曼滤波法对模型中的SOC估算方法进行改进;最后利用MATLAB/Simulink软件设计电池储能系统间歇性充放电实验,并在二次调频工况下对比了不同储能单元模型的差异。结果表明:本文可变参数模型在拟合实验中误差不超过1.4%,SOC估算在长时间运行工况仿真中精度比传统估算提高9.7%。本文为研究储能参与二次调频相关控制策略提供了更为精确的锂电池模型。