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申请/专利权人：西安热工研究院有限公司;华能武汉发电有限责任公司

摘要：本发明公开了一种超容储能单位的自适应充放电速率控制方法及系统，涉及电力电子与能源存储技术领域，包括采集超容储能单位充放电数据；构建状态空间模型描述超容储能单位动态行为；通过多目标优化控制充放电速率并设置约束控制；利用状态空间模型和优化目标控制构建模型预测控制策略。本发明提供的超容储能单位的自适应充放电速率控制方法通过构建状态空间模型描述超容储能单位动态行为，更灵活和准确地调整控制策略，通过多目标优化控制充放电速率并设置约束控制，显著提升控制策略的适应性和响应性，提高系统的整体稳定性和效率，本发明在效率、准确性以及适应性方面都取得更加良好的效果。

主权项：1.一种超容储能单位的自适应充放电速率控制方法，其特征在于，包括：采集超容储能单位充放电数据；构建状态空间模型描述超容储能单位动态行为；通过构建目标优化函数控制充放电速率并设置约束控制；通过综合考虑电压稳定性、电流控制、电荷状态管理和温度控制，引入基于时间和状态依赖的动态权重，使得控制策略根据实际运行情况和历史数据动态调整，响应外部和内部变化，通过动态调整控制权重和目标，适应不同的操作条件和需求，表示为： 其中，J表示优化目标函数，xtarget＝[Vtarget,Itarget,SOCtarget,Ttarget]T表示预定的电压、电流、电荷和温度的目标状态向量，αt,xt表示动态权重函数，依赖于时间t和当前状态xt，表示动态权重函数，依赖于时间t，当前状态xt和状态的变化率基于当前状态和状态变化率，反映不同操作条件下的优化重点，表示控制输入依赖的正定权重矩阵，Qxt表示状态依赖的正定权重矩阵；构建电压和电流的优化权重矩阵，表示为： 其中，qVt,Vt表示电压Vt的权重函数，qIt,It表示电流It的权重函数，qSOCt,SOCt表示电荷状态SOCt的权重函数，qTt,Tt表示温度Tt的权重函数；控制输入的加权: 其中，表示电流变化率ΔIt的权重函数，依赖于当前电流It和电流变化率表示温度变化率ΔTt的权重函数，依赖于当前温度Tt和温度变化率利用状态空间模型和优化目标控制构建最优控制输入模型预测控制策略；利用建立的状态空间模型和优化目标函数，实时控制输入，预测状态，通过MPC技术，结合当前状态和预测数据，不断计算并调整控制输入，在控制策略中同时考虑性能指标优化和约束满足，确保超容器在所有条件下的最佳表现，表示为： 其中，u*t表示在时间t的最优控制输入，J表示成本函数，xt表示系统状态向量，A、B表示系统的状态矩阵和控制输入矩阵，τ表示控制输入ut与对系统影响之间存在的时间延迟，∈xt,ut,t表示系统中不能通过线性模型A和B完全表示的动态；MPC控制策略通过不断优化预测未来状态下的控制输入ut，来调整超容储能单位的充放电行为。

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