Hierarchical distributed control for decentralized battery energy storage system based on consensus algorithm with pinning node

Hanqing Yang; Shihan Li; Qi Li; Weirong Chen

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Hierarchical distributed control for decentralized battery energy storage system based on consensus algorithm with pinning node

机译：基于钉扎节点共识算法的分散电池储能系统分布式控制

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A decentralized battery energy storage system (DBESS) is used for stabilizing power fluctuation in DC microgrids. Different state of charge (SoC) among various battery energy storage units (BESU) during operation will reduce batteries' service life. A hierarchical distributed control method is proposed in this paper for SoC balancing and power control according to dispatching center requirement in DBESS. A consensus algorithm with pinning node is employed to allocate power among BESUs in the secondary control whereas in the primary control, the local controller of BESU adjusts output power according to the reference power from secondary control. Part of BESUs are selected to be pinning node for accepting command from dispatching center while other BESUs as following nodes which exchange output power and SoC information with the adjacent nodes through communication network. After calculating reference power of each BESU by adopting consensus algorithm, the power sharing in DBESS is achieved according to their respective SoC of BESUs. Meanwhile, the total output power of DBESS follows the varying requirements of dispatching center. The stability of DBESS is also improved because of having no center controller. The feasibility of the proposed control strategy is validated by simulation results.

机译：分散的电池储能系统（DBESS）用于稳定DC微电网中的功率波动。在运行期间各种电池储能单元（BESU）之间的不同充电状态（SOC）将降低电池的使用寿命。本文提出了一种分布式控制方法，用于SOC平衡和功率控制，根据DBESS中的调度中心要求。采用与钉扎节点的共识算法在二次控制中分配电力，而在主控制中，BESU的本地控制器根据来自次级控制的参考功率调整输出功率。 BESUS的一部分被选中以输入节点，用于从调度中心接收命令，而其他BESUS作为以下节点，通过通信网络与相邻节点交换输出功率和SOC信息。在通过采用共识算法计算每个BESU的参考功率之后，根据BESUS的各自的SOC实现DBESS中的功率共享。同时，DBESS的总输出功率遵循调度中心的不同要求。由于没有中心控制器，DBESS的稳定性也得到改善。通过仿真结果验证了所提出的控制策略的可行性。

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来源
《Protection and Control of Modern Power Systems》 |2018年第a期|共9页
作者
Hanqing Yang; Shihan Li; Qi Li; Weirong Chen;
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作者单位

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种
中图分类能源与动力工程;
关键词
Decentralized battery energy storage systemHierarchical distributed controlConsensus algorithmPinning node;

机译：分散电池储能系统的分布式ControlConsensus算法节点;

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