动态可重构电池网络与储能变流器协同运行策略

王松涛; 王金玉; 周杨林; 韩晨辉; 安相霖; 慈松; 张成杰

doi:10.7500/AEPS20250801003

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动态可重构电池网络与储能变流器协同运行策略

工程应用 | 更新时间：2026-09-22

- 动态可重构电池网络与储能变流器协同运行策略
- Coordinated Operation Strategy for Dynamic Reconfigurable Battery Network and Power Conversion System
- 电力系统自动化 2026年50卷第18期页码：212-222
- 作者机构：
  
  1.西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市 710000
  2.新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学），北京市 100084
  3.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
  4.华电内蒙古能源有限公司，内蒙古自治区呼和浩特市 010010
- 作者简介：
  
  王松涛(2001—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电压源型变流器并网控制。E-mail：2206113851@stu.xjtu.edu.cn
  王金玉(1988—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：柔性直流输电与新能源并网技术。E-mail：wa-ngjinyu@xjtu.edu.cn
  周杨林(1991—)，男，助理研究员，主要研究方向：动态可重构电池储能技术。E-mail：zhouylstu@tsinghua.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2023YFB2407903);中国华电集团有限公司科技项目(CHT-GF-FW-2024-020)
- DOI：10.7500/AEPS20250801003
  中图分类号：
- 收稿：2025-08-01，
  
  修回：2026-01-09，
  
  网络首发：2026-05-14，
  
  纸质出版：2026-09-25
- 稿件说明：
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王松涛,王金玉,周杨林等.动态可重构电池网络与储能变流器协同运行策略[J].电力系统自动化,2026,50(18):212-222.

WANG Songtao,WANG Jinyu,ZHOU Yanglin,et al.Coordinated Operation Strategy for Dynamic Reconfigurable Battery Network and Power Conversion System[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):212-222.
王松涛,王金玉,周杨林等.动态可重构电池网络与储能变流器协同运行策略[J].电力系统自动化,2026,50(18):212-222. DOI： 10.7500/AEPS20250801003.

WANG Songtao,WANG Jinyu,ZHOU Yanglin,et al.Coordinated Operation Strategy for Dynamic Reconfigurable Battery Network and Power Conversion System[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(18):212-222. DOI： 10.7500/AEPS20250801003.

摘要

区别于传统电池储能系统，动态可重构电池储能系统中众多状态各异的电池模组利用电力电子开关组合在一起，通过开关控制各模组接入方式，实现灵活的电池系统内部拓扑动态重构，调整各模组运行状态，保障电池系统的安全、高效运行。不同拓扑重构方式下的电池系统能够与外界交互的电气量（包括电压、电流和功率）不同，进而对外界的支撑能力也呈现明显差异。为了充分发挥动态可重构电池储能系统灵活运行优势，同时最大程度支撑用能主体，文中提出一种动态可重构电池网络与储能变流器双向交互协同运行策略，将可重构电池网络与储能变流器运行需求分为6种典型工况，通过两者信息互联互通和状态柔性协同，实现每种工况下的最佳性能匹配。基于MATLAB/Simulink搭建了详细仿真模型，验证了所有工况下所提控制策略的有效性。

Abstract

Different from traditional battery energy storage systems

the dynamic reconfigurable battery energy storage system (DRBESS) consists of numerous battery modules with varying states

which are connected via power electronic switches. By controlling the access mode of each module via switches

flexible dynamic reconfiguration of the internal topology is achieved

thereby adjusting the operating condition of each module and ensuring safe and efficient system operation. Under different reconfiguration topologies

the battery system exhibits different exchangeable electrical quantities (including voltage

current

and power)

leading to significant variations in its external support capability. To fully leverage the flexible operation advantages of the DRBESS while maximizing support to the energy-consuming entities

this paper proposes a bidirectional interactive coordinated operation strategy between the dynamic reconfigurable battery network (DRBN) and the power conversion system (PCS). The operational requirements of the reconfigurable battery network and the PCS are classified into six typical operating conditions. Through information interconnection and flexible state coordination between the two sides

optimal performance matching under each condition is achieved. A detailed simulation model is built based on MATLAB/Simulink

and effectiveness of the proposed control strategy under all operating conditions is verified.

关键词

Keywords

references

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