新源智儲能源發展(北京)有限公司柳迪獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉新源智儲能源發展(北京)有限公司申請的專利一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115603398B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210507859.6,技術領域涉及:H02J7/00;該發明授權一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法是由柳迪;孫鵬;呂宏偉;梁忠豪;肖珩;李建林設計研發完成,并于2022-05-11向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法在說明書摘要公布了:本發明涉及一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法。模擬禿鷹尋找食物的行為,一個禿鷹個體代表一個儲能單元,個體的位置即儲能陣列的電氣排列情況,目標函數為陣列的輸出功率的最大化;算法首先收集儲能陣列的電氣參數儲能單元容量、SOH,再根據自身機制動態改變陣列的電氣連接直至算法收斂,輸出儲能陣列的電氣排列最優配置。本發明具有較強的全局搜索能力。
本發明授權一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法在權利要求書中公布了:1.一種基于禿鷹搜索算法的容量不一致儲能陣列重構方法,其特征在于,包括下述步驟: 步驟S1:首先建立N×N儲能陣列,處于同一行的組件并聯連接,處于同一列的組件串聯連接, 式中,Vout為總輸出電壓;Vmaxh為第h行的最大輸出電壓;Iout為每個節點的輸出電流;Ihc為第h行第c列組件的輸出電流; 步驟S2:基于禿鷹搜索算法,建立目標函數和約束條件;為了減少部分儲能單元容量降低造成的影響,采用重構的方式來均衡每一行的總容量,并通過下式的方差來描述每一行容量的均衡程度,即為本方法的目標函數; 式中:S2為描述每一行容量與平均容量的方差值;Ci為每一列儲能單元的容量;為儲能陣列平均容量;n為儲能陣列的列數; 約束條件:儲能單元重構中,每個組件僅與同一列中的另一個組件交換其行,因此,由電氣開關狀態構成的重構變量應滿足以下約束條件: 式中,xhc表示第h行第c列的電氣開關狀態; 步驟S3:收集儲能陣列的電氣參數,一只禿鷹個體代表一個儲能單元,個體的位置即儲能陣列的電氣排列情況,禿鷹的食物量代表儲能陣列每行容量,禿鷹的適應度為每行容量與陣列平均容量之間的方差,初始化禿鷹種群和適應度,即儲能陣列和陣列的容量方差; 步驟S4:選擇搜索空間,在選擇階段,禿鷹即儲能單元在選定的搜索空間即儲能陣列內確定并根據食物量即儲能陣列每行容量選擇最佳區域,并在此捕食,公式如下: Pnewi=Pbest+αrPmean-Pi, 式中:Pnewi為第i只禿鷹更新后的位置;根據儲能陣列中不同容量單元的分布情況,通過參數調整變化的位置,其中α是用于控制禿鷹位置變化的參數,其值介于1.5與2之間,r是介于0和1之間的隨機數,通過r與α的配合,實現1.5與2之間任意距離的搜索,上述過程表示禿鷹即儲能單元在區域內移動,搜索最佳區域;Pbest表示禿鷹當前根據先前搜索中確定的最佳位置選擇的搜索空間;Pmean為前一搜索結束后的禿鷹平均位置;Pi為第i只禿鷹更新前的位置;經過此階段,禿鷹成功選擇最佳區域; 步驟S5:在搜索空間搜索階段,在搜索階段,禿鷹在選定的搜索空間內搜索獵物,即選定區域內不同容量儲能單元的最佳位置,并在螺旋空間內向不同方向移動以加速搜索;俯沖的最佳位置由下式表示, Pnewi=Pi+yi·Pi-Pi+1+xi·Pi-Pmean, θi=a·π·rand, ri=θi+R·rand, 式中,a與R代表螺旋形狀變化的參數;a是介于5到10之間的參數,用于確定中心點的點間搜索角,通過角度的變換模擬儲能單元在選定搜索區域中心點附近變換位置,實現優化重構的過程;R取值在0.5到2之間,用于確定搜索周期的數量和搜索范圍;rand為0,1之間的隨機數;xi和yi表示極坐標中禿鷹的位置,取值均為-1,1;根據選定區域中不同容量單元的分布情況,通過參數調整儲能單元變化的位置,上述過程表示在選定區域中搜索儲能單元的最優排列位置,目的是為了使適應度即容量方差最小; 步驟S6:俯沖階段,在俯沖階段,禿鷹從搜索空間的最佳位置擺動到目標獵物,所有的點也向最佳點移動; Pnewi=rand·Pbest+x1i·Pi-c1·Pmean+y1i·Pi-c2·Pbest, θi=a·π·rand, ri=θi, 式中,c1和c2均為介于1和2之間的參數;經過俯沖階段,禿鷹算法已經確定了此次搜索后形成的儲能陣列排列,通過下式的適應度對儲能陣列的優化情況進行評價; 步驟S7:t=t+1; 步驟S8:判斷是否滿足ttmax,滿足返回步驟S4,否則轉步驟S9; 步驟S9:輸出最優重構結果和最大輸出功率。
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