含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理方法

大规模分布式船舶储能系统可提升船舶微电网的冗余性与运行安全性，但不确定的运行环境易导致储能单元运行特性不一致。为此，本文提出一种考虑状态耦合约束的两层能量管理策略。首先建立寿命-功率耦合模型，量化不同循环寿命下的最大可用功率范围；进而设计结合长时尺度节能调度与短时尺度功率分配的双层控制架构，以抑制多时间尺度不确定性影响。通过硬件在环（HiL）实时仿真验证，所提方法相较传统方案可有效保障各储能单元安全运行，燃油经济性提升20.8%，母线电压暂降偏差最大降低73.5%。

大规模分布式船舶储能系统(distributed energy storage system,DESS)可提高船舶微电网的冗余并保证运行安全.然而,不确定的船舶运行环境容易导致分布式储能运行特性不一致.在此背景下,该文提出一种含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理策略.首先,计及不确定航运环境影响,建立船舶储能系统寿命-功率特性耦合模型,量化其在不同循环寿命下的最大可用功率范围.随后,建立分布式储能系统两层能量管理策略,结合长时间尺度节能调度与短时间尺度功率分配控制,减少多时间尺度下不确定航运环境的影响;最终,通过 HiL 硬件在环实时仿真系统验证所提方法,与两种传统的能量管理方法相比,所提方法能够保证每个储能系统运行在安全出力范围内,且燃油经济性提高20.8％,微网母线电压暂降偏差最高降低73.5％.