CN104953580A - 直流微电网储能接口变换器并联的控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，包括若干依次并联的储能模块，每个储能模块均对应连接一个储能接口变换器，若干储能接口变换器均连接至直流母线上面，若干依次并联的储能模块还均连接至SOC检测装置，每个储能接口变换器相应连接一个储能模块控制器，储能模块控制器又与直流母线和上层控制器连接，SOC检测装置和上层控制器又均连接至CAN总线，本发明还公开了直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，解决了现有技术中存在的直流微电网系统可靠性差且控制精度不高的问题。

Description

直流微电网储能接口变换器并联的控制电路及控制方法

技术领域

本发明属于变换器并联控制技术领域，具体涉及一种直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，本发明还涉及直流微电网储能接口变换器并联的控制方法。

背景技术

在当前情况下，功率器件无法在短期内取得电压和功率上的突破，单台储能接口变换器无法满足当前直流微电网中大功率储能接口变换器的需求，基于这种原因，采用多台变换器并联是提升储能接口变换器输出功率的一种很重要的实现方案。

在储能接口变换器并联的相关研究内容中，各个储能模块的功率分配问题具有突出的重要性。如果分配负载功率不合理，储能接口变换器可能长时间工作于过载或轻载，导致储能接口变换器的可靠性和工作效率的降低。

目前，有关并联储能接口变换器功率分配的研究已经取得一定的研究成果，主要集中在并联储能接口变换器的均流控制方面，现阶段的均流控制方案基本上分为两种类型：有均流母线控制法和无均流母线控制法。

有均流母线控制法，通过在各变换器之间连接一条均流母线，达到各个模块获取均流信号的目的，但这降低了系统的可靠性。根据均流信号的种类，可将有均流母线控制法分为平均电流法、最大电流法和主从均流法。

无均流母线控制法不需要在各变换器控制之间增加均流母线，提高了并联系统的可靠性。当前应用的DC/DC变换器并联无均流母线控制方法可以分为输出特性下垂控制法和基于频率的均流控制法等。其中输出特性下垂控制法实现方法简单，但牺牲了变换器的输出外特性，输出端电压不能达到指令值。基于频率的均流控制法所有储能模块通过一根均流母线相互连接，这实际上降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，解决了现有技术中存在的直流微电网系统可靠性差且控制精度不高的问题。

本发明的另一目的是提供直流微电网储能接口变换器并联的控制方法。

本发明所采用的第一技术方案是，直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，包括若干依次并联的储能模块，每个储能模块均对应连接一个储能接口变换器，若干储能接口变换器均连接至直流母线上面，直流母线后接直流负载，若干依次并联的储能模块还均连接至SOC检测装置，每个储能接口变换器相应连接一个储能模块控制器，储能模块控制器又与直流母线和上层控制器连接，SOC检测装置和上层控制器又均连接至CAN总线。

本发明第一技术方案的特点还在于，

储能模块控制器具体结构为：包括连接在直流母线上的电压霍尔传感器，电压霍尔传感器又依次与频率估计单元、电压补偿单元、电压控制器、交流扰动产生单元、电流控制器、PWM控制及驱动单元连接，PWM控制及驱动单元连接至储能接口变换器，电压霍尔传感器同时还与电压控制器连接，电压控制器同时还与电流控制器连接，交流扰动产生单元同时还与电压补偿单元连接，电流控制器还连接至上层控制器。

频率估计单元具体结构为：包括带通滤波器，带通滤波器依次与频宽和增益受限的微分器、有效值转换电路和除法器连接，带通滤波器还依次与有效值转换电路和除法器连接。

交流扰动产生单元通过XR2206函数发生器实现功能。

上层控制器基于TMS320F28335芯片作为控制芯片，通过CAN总线将检测的各储能模块的SOC数据传送至上层控制器并进行处理。

本发明所采用的第二技术方案是，直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过CAN总线将检测的各储能模块的SOC数据传送至上层控制器，如果储能模块的SOC值小于20％或者SOC值大于90％，则上层控制器会封锁此储能模块对应的储能模块控制器；

步骤2、确定步骤1中参与工作的储能模块的个数，并依次从1号开始编号至n号，计算步骤1中经检测SOC值介于20％～90％之间的储能模块的SOC值的不平衡度ε；

步骤3、构建步骤2中SOC值介于20％～90％之间的储能模块的SOC值不平衡度矩阵A，将不平衡度矩阵A中的元素aij与设定的不平衡度阈值ε_max相比，设不平衡度阈值ε_max＝2％，如果不平衡度矩阵A中有元素元素aij>ε_max，则使用上层控制器控制法，否则，使用基于频率的无母线均流控制法；

步骤4、当采用步骤3中的基于频率的无母线均流控制法时，采用在储能模块控制器输出端上叠加高频交流信号传递储能模块控制器输出电流信息的方法实现储能接口变换器的均流控制；当采用步骤2中的上层控制器控制法时，根据各个储能模块的SOC值计算各储能模块控制器应分配的功率。

步骤2中不平衡度阈值ε的计算具体如下：

设编号为1号的储能模块的SOC值为SOC₁，编号为n号的储能模块的SOC值为SOC_n，两者的算数平均值为SOC_av，则1号储能模块和n号储能模块之间，第i号储能模块的SOC不平衡度ε_i为：

${\mathrm{\ϵ}}_i=\frac{{\mathrm{SOC}}_i-{\mathrm{SOC}}_{av}}{{SOC}_{\mathrm{av}}}\×100\%,(i=1,n)---\left(1\right)$

式中，ε_i为两个储能模块之间SOC的不平衡度，当ε_i越大，表明两个储能模块(1)的SOC差别越大，若ε＜ε_max，则认为两储能模块之间SOC平衡；反之，则认为两者SOC不平衡。

步骤3中构建的储能模块的SOC值不平衡度矩阵A为：

式中，aij表示第i号储能模块和第j号储能模块之间，第i号储能模块的SOC值不平衡度ε_i。

步骤4中基于频率的无母线均流控制法具体为：

4.1)将电压控制器的输出电流I_ref通过交流扰动产生单元，得到高频扰动信号I_pert及高频扰动信号I_pert的频率ω_pert，高频扰动信号I_pert的频率ω_pert的大小与输出电流I_ref成正比，通过频率判断输出电流的大小；

4.2)将步骤4.1)中得到的高频扰动信号I_pert与输出电流I_ref叠加，得到实际的电流指令值I_cmd；

4.3)由于各个储能模块的电流指令值I_cmd中包含高频扰动信号I_pert，各储能模块的交流信号将通过储能接口变换器叠加至直流母线，然后采集直流母线电压V_bus，将测得的直流母线电压V_bus通过频率估计单元，得到综合高频扰动信号的频率ω_est；

4.4)将步骤4.3)得到的综合高频扰动信号的频率ω_est与当前储能模块的高频扰动信号频率ω_pert比较，经过电压补偿单元，如果ω_est>ω_pert，给定电压补偿量ΔV为正，如果ω_est<ω_pert，给定电压补偿量ΔV为负，电压补偿量ΔV由下式确定：

$\mathrm{\&Delta;}V=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{est}-{\mathrm{\&omega;}}_{pert}}{{\mathrm{\&omega;}}_{est}}{V}_{bus}---\left(3\right)$

式中，ω_est为综合高频扰动信号频率，ω_pert为高频扰动信号频率，V_bus为直流母线电压；

4.5)设电压基准值为V_base，V_base>0，根据需要给电压基准值V_base赋值，将赋值后的电压基准值V_base和步骤4.4)中得到的电压补偿量ΔV之和作为电压控制的给定电压指令值V_ref，将给定电压指令值V_ref和测得的直流母线电压V_bus通过电压控制器，得到I_ref；

4.6)将步骤4.5)得到的I_ref和步骤4.1)中的高频扰动信号I_pert之和作为电流控制的给定电流指令值I_cmd，经电流控制器作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器以驱动储能接口变换器各开关管的通断。

步骤4中采用上层控制器控制法时具体步骤为：

步骤a)、确定工作的储能模块的数量n，封锁SOC最小的储能模块；

步骤b)、提取步骤a)中被封锁的SOC最小的储能模块和其余各储能模块之间的SOC不平衡度ε，构成一个向量β＝[β₁β₂…β_n]，其中向量β为步骤3中构建的储能模块的SOC值不平衡度矩阵A中的其中一列；

步骤c)、将步骤b)中SOC最小的储能模块承担的功率，按照比例分配于其余储能模块，该比例由其余储能模块和SOC最小的储能模块之间的不平衡度ε确定，具体如下：

步骤c.1)、计算步骤b)中的向量β的所有元素的和并计算出向量β中每个元素占的比例k_i，k_i的计算公式如下：

$k_i=\frac{{\mathrm{\&beta;}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&beta;}}_i}---\left(4\right)$

步骤c.2)、将步骤b)中SOC最小的储能模块的输出功率指令与步骤c.1)中计算得到的k_i的乘积ΔP_i叠加至第i号储能模块的输出功率指令中，得到第i号储能模块的输出功率P_i，ΔP_i和P_i的计算公式如下：

${\mathrm{\&Delta;P}}_i=k_i\&CenterDot;\frac{P_{load}}{n}---\left(5\right)$

$P_i=\frac{P_{load}}{n}+{\mathrm{\&Delta;P}}_i---\left(6\right)$

式中，P_load为负载功率，P_i为储能模块的输出功率，n为参与工作的储能模块的个数；

步骤c.3)、根据步骤c.2)中得到的各储能模块的输出功率P_i计算出各储能模块的电流指令值，经电流控制器作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器以驱动储能接口变换器中各开关管的通断。

本发明的有益效果是，直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，将直流微电网中并联储能模块SOC的平衡控制加入到并联储能模块的功率分配中，构建多个并联储能模块的SOC不平衡度矩阵，直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，根据不同的SOC平衡状态采用不同的方法控制各个储能的输出功率：在SOC均衡状态，本发明中使用基于频率的无均流母线控制方法，各变换器之间不需要均流母线连接，系统稳定性得到提高且使用模拟电路就可完成，实现简单；在SOC不均衡状态，根据本发明提出的SOC不平衡度矩阵，使用上层控制器将SOC最小的储能模块功率按一定比例分配于其它储能模块，使各储能模块之间较快达到SOC平衡。

附图说明

图1是本发明直流微电网储能接口变换器并联的控制电路的结构示意图；

图2是本发明直流微电网储能接口变换器并联的控制方法流程图；

图3是本发明直流微电网储能接口变换器并联的控制方法中基于频率的储能接口变换器的控制框图；

图4是本发明直流微电网储能接口变换器并联的控制方法中基于频率的无母线均流控制方法中，频率估计单元的结构示意图。

图中，1.储能模块，2.储能接口变换器，3.直流母线，4.号储能模块控制器，5.直流负载，6.电压霍尔传感器，7.频率估计单元，8.电压补偿单元，9.交流扰动产生单元，10.电压控制器，11.电流控制器，12.PWM控制及驱动单元，13.SOC检测装置，14.上层控制器，15.CAN总线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，如图1所示，包括若干依次并联的储能模块1，每个储能模块1均对应连接一个储能接口变换器2，若干储能接口变换器2均连接至直流母线3上面，若干依次并联的储能模块1还均连接至SOC检测装置13，每个储能接口变换器2相应连接一个储能模块控制器4，储能模块控制器4又与直流母线3和上层控制器14连接，SOC检测装置13和上层控制器14又均连接至CAN总线15。

储能模块控制器4具体结构为：包括连接在直流母线3上的电压霍尔传感器6，电压霍尔传感器6又依次与频率估计单元7、电压补偿单元8、电压控制器10、交流扰动产生单元9、电流控制器11、PWM控制及驱动单元12连接，交流扰动产生单元9通过XR2206函数发生器实现功能，PWM控制及驱动单元12连接至储能接口变换器2，电压霍尔传感器6同时还与电压控制器10连接，电压控制器10同时还与电流控制器11连接，交流扰动产生单元9同时还与电压补偿单元8连接，电流控制器11还连接至上层控制器14，如图4所示，频率估计单元7包括带通滤波器，带通滤波器依次与频宽和增益受限的微分器、有效值转换电路和除法器连接，带通滤波器还依次与有效值转换电路和除法器连接，带通滤波器由二阶高通巴特沃斯滤波器和二阶低通巴特沃斯滤波器串联组成，转折频率分别设为500Hz和20kHz，用于滤除输出电压采样中包含的低频和开关频率信号。频宽和增益受限的微分器对频率分量进行求导，同时增益限制在50kHz以下，限制高频噪音的放大。有效值转换电路由AD637有效值转换器和二阶Sallen-Key滤波器组成。

上层控制器14基于TMS320F28335芯片作为控制芯片，通过CAN总线15将检测的各储能模块1的SOC数据传送至上层控制器14并进行处理。

直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，如图2所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过CAN总线15将检测的各储能模块1的SOC数据传送至上层控制器14，如果储能模块1的SOC值小于20％或者SOC值大于90％，则上层控制器14会封锁此储能模块1对应的储能模块控制器4；

步骤2、确定步骤1中参与工作的储能模块1的个数，并依次从1号开始编号至n号，计算所述步骤1中经检测SOC值介于20％～90％之间的储能模块1的SOC值的不平衡度ε，不平衡度阈值ε的计算具体如下：

设编号为1号的储能模块1的SOC值为SOC₁，编号为n号的储能模块1的SOC值为SOC_n，两者的算数平均值为SOC_av，则1号储能模块1和n号储能模块1之间，第i号储能模块1的SOC不平衡度ε_i为：

${\mathrm{\&epsiv;}}_i=\frac{{\mathrm{SOC}}_i-{\mathrm{SOC}}_{av}}{{SOC}_{\mathrm{av}}}\&times;100\%,(i=1,n)---\left(1\right)$

式中，ε_i为两个储能模块1之间SOC的不平衡度，当ε_i越大，表明两个储能模块1的SOC差别越大，若ε＜ε_max，则认为两储能模块之间SOC平衡；反之，则认为两者SOC不平衡；

步骤3、构建步骤2中SOC值介于20％～90％之间的储能模块1的SOC值不平衡度矩阵A，SOC值不平衡度矩阵A为：

式中，aij表示第i号储能模块1和第j号储能模块1之间，第i号储能模块1的SOC值不平衡度ε_i，将不平衡度矩阵A中的元素aij与设定的不平衡度阈值ε_max相比，设不平衡度阈值ε_max＝2％，如果不平衡度矩阵A中有元素元素aij>ε_max，则使用上层控制器控制法，否则，使用基于频率的无母线均流控制法；

步骤4、当采用步骤3中的基于频率的无母线均流控制法时，采用在储能模块控制器4输出端上叠加高频交流信号传递储能模块控制器输出电流信息的方法实现储能接口变换器2的均流控制；当采用步骤2中的上层控制器控制法时，根据各个储能模块1的SOC值计算各储能模块控制器4应分配的功率。

如图3所示，步骤4中基于频率的无母线均流控制法具体为：

4.1)将电压控制器10的输出电流I_ref通过交流扰动产生单元9，得到高频扰动信号I_pert及高频扰动信号I_pert的频率ω_pert，高频扰动信号I_pert的频率ω_pert的大小与输出电流I_ref成正比，通过频率判断输出电流的大小；

4.2)将步骤4.1)中得到的高频扰动信号I_pert与输出电流I_ref叠加，得到实际的电流指令值I_cmd；

4.3)由于各个储能模块1的电流指令值I_cmd中包含高频扰动信号I_pert，各储能模块1的交流信号将通过储能接口变换器2叠加至直流母线3，然后采集直流母线电压V_bus，将测得的直流母线电压V_bus通过频率估计单元7，得到综合高频扰动信号的频率ω_est；

4.4)将步骤4.3)得到的综合高频扰动信号的频率ω_est与当前储能模块1的高频扰动信号频率ω_pert比较，经过电压补偿单元8，如果ω_est>ω_pert，给定电压补偿量ΔV为正，如果ω_est<ω_pert，给定电压补偿量ΔV为负，电压补偿量ΔV可由下式确定：

$\mathrm{\&Delta;}V=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{est}-{\mathrm{\&omega;}}_{pert}}{{\mathrm{\&omega;}}_{est}}{V}_{bus}---\left(3\right)$

式中，ω_est为综合高频扰动信号频率，ω_pert为高频扰动信号频率，V_bus为直流母线电压；

4.5)设电压基准值为V_base，V_base>0，根据需要给电压基准值V_base赋值，将赋值后的电压基准值V_base和步骤4.4)中得到的电压补偿量ΔV之和作为电压控制的给定电压指令值V_ref，将给定电压指令值V_ref和测得的直流母线电压V_bus通过电压控制器10，得到I_ref；

4.6)将步骤4.5)得到的I_ref和步骤4.1)中的高频扰动信号I_pert之和作为电流控制的给定电流指令值I_cmd，经电流控制器11作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器2以驱动储能接口变换器2各开关管的通断。

步骤4中采用上层控制器控制法时具体步骤为：

步骤a)、确定工作的储能模块1的数量n，封锁SOC最小的储能模块1；

步骤b)、提取步骤a)中被封锁的SOC最小的储能模块1和其余各储能模块1之间的SOC不平衡度ε，构成一个向量β＝[β₁β₂…β_n]，其中向量β为步骤3中构建的储能模块1的SOC值不平衡度矩阵A中的其中一列；

步骤c)、将步骤b)中SOC最小的储能模块1承担的功率，按照比例分配于其余储能模块1，该比例由其余储能模块1和SOC最小的储能模块1之间的不平衡度ε确定，具体如下：

步骤c.1)、计算步骤b)中的向量β的所有元素的和并计算出向量β中每个元素占的比例k_i，k_i的计算公式如下：

$k_i=\frac{{\mathrm{\&beta;}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&beta;}}_i}---\left(4\right)$

步骤c.2)、将步骤b)中SOC最小的储能模块1的输出功率指令与步骤c.1)中计算得到的k_i的乘积ΔP_i叠加至第i号储能模块1的输出功率指令中，得到第i号储能模块1的输出功率P_i，ΔP_i和P_i的计算公式如下：

${\mathrm{\&Delta;P}}_i=k_i\&CenterDot;\frac{P_{load}}{n}---\left(5\right)$

$P_i=\frac{P_{load}}{n}+{\mathrm{\&Delta;P}}_i---\left(6\right)$

式中，P_load为负载功率，P_i为储能模块1的输出功率，n为参与工作的储能模块1的个数；

步骤c.3)、根据步骤c.2)中得到的各储能模块1的输出功率P_i计算出各储能模块1的电流指令值，经电流控制器11作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器2以驱动储能接口变换器2中各开关管的通断。

直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，根据不同的SOC平衡状态采用不同的方法控制各个储能的输出功率：在SOC均衡状态，本发明中使用基于频率的无均流母线控制方法，各变换器之间不需要均流母线连接，系统稳定性得到提高且使用模拟电路就可完成，实现简单；在SOC不均衡状态，根据本发明提出的SOC不平衡度矩阵，使用上层控制器将SOC最小的储能模块功率按一定比例分配于其它储能模块，使各储能模块之间较快达到SOC平衡。

Claims (10)

1.直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，其特征在于，包括若干依次并联的储能模块(1)，每个储能模块(1)均对应连接一个储能接口变换器(2)，若干储能接口变换器(2)均连接至直流母线(3)上面，直流母线(3)后接直流负载(5)，所述若干依次并联的储能模块(1)还均连接至SOC检测装置(13)，所述每个储能接口变换器(2)相应连接一个储能模块控制器(4)，所述储能模块控制器(4)又与直流母线(3)和上层控制器(14)连接，所述SOC检测装置(13)和上层控制器(14)又均连接至CAN总线(15)。

2.根据权利要求1所述的直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，其特征在于，所述储能模块控制器(4)具体结构为：包括连接在直流母线(3)上的电压霍尔传感器(6)，电压霍尔传感器(6)又依次与频率估计单元(7)、电压补偿单元(8)、电压控制器(10)、交流扰动产生单元(9)、电流控制器(11)、PWM控制及驱动单元(12)连接，所述PWM控制及驱动单元(12)连接至所述储能接口变换器(2)，所述电压霍尔传感器(6)同时还与电压控制器(10)连接，电压控制器(10)同时还与电流控制器(11)连接，交流扰动产生单元(9)同时还与电压补偿单元(8)连接，所述电流控制器(11)还连接至上层控制器(14)。

3.根据权利要求2所述的直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，其特征在于，所述频率估计单元(7)具体结构为：包括带通滤波器，带通滤波器依次与频宽和增益受限的微分器、有效值转换电路和除法器连接，带通滤波器还依次与有效值转换电路和除法器连接。

4.根据权利要求2所述的直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，其特征在于，所述交流扰动产生单元(9)通过XR2206函数发生器实现功能。

5.根据权利要求1所述的直流微电网储能接口变换器并联的控制电路，其特征在于，所述上层控制器(14)基于TMS320F28335芯片作为控制芯片，通过CAN总线(15)将检测的各储能模块(1)的SOC数据传送至上层控制器(14)并进行处理。

6.一种直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过CAN总线(15)将检测的各储能模块(1)的SOC数据传送至上层控制器(14)，如果储能模块(1)的SOC值小于20％或者SOC值大于90％，则上层控制器(14)会封锁此储能模块(1)对应的储能模块控制器(4)；

步骤2、确定所述步骤1中参与工作的储能模块(1)的个数，并依次从1号开始编号至n号，计算所述步骤1中经检测SOC值介于20％～90％之间的储能模块(1)的SOC值的不平衡度ε；

步骤3、构建所述步骤2中SOC值介于20％～90％之间的储能模块(1)的SOC值不平衡度矩阵A，将不平衡度矩阵A中的元素aij与设定的不平衡度阈值ε_max相比，设不平衡度阈值ε_max＝2％，如果不平衡度矩阵A中有元素元素aij>ε_max，则使用上层控制器控制法，否则，使用基于频率的无母线均流控制法；

步骤4、当采用所述步骤3中的基于频率的无母线均流控制法时，采用在储能模块控制器(4)输出端上叠加高频交流信号传递储能模块控制器输出电流信息的方法实现储能接口变换器(2)的均流控制；当采用所述步骤2中的上层控制器控制法时，根据各个储能模块(1)的SOC值计算各储能模块控制器(4)应分配的功率。

7.根据权利要求6所述的一种直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，所述步骤2中不平衡度阈值ε的计算具体如下：

设编号为1号的储能模块(1)的SOC值为SOC₁，编号为n号的储能模块(1)的SOC值为SOC_n，两者的算数平均值为SOC_av，则1号储能模块(1)和n号储能模块(1)之间，第i号储能模块(1)的SOC不平衡度ε_i为：

${\mathrm{\&epsiv;}}_i=\frac{{\mathrm{SOC}}_i-{\mathrm{SOC}}_{av}}{{\mathrm{SOC}}_{av}}\&times;100\%,(i=1,n)---\left(1\right)$

式中，ε_i为两个储能模块(1)之间SOC的不平衡度，当ε_i越大，表明两个储能模块(1)的SOC差别越大，若ε＜ε_max，则认为两储能模块之间SOC平衡；反之，则认为两者SOC不平衡。

8.根据权利要求6所述的一种直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，所述步骤3中构建的储能模块(1)的SOC值不平衡度矩阵A为：

式中，aij表示第i号储能模块(1)和第j号储能模块(1)之间，第i号储能模块(1)的SOC值不平衡度ε_i。

9.根据权利要求6所述的一种直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，所述步骤4中基于频率的无母线均流控制法具体为：

4.1)将电压控制器(10)的输出电流I_ref通过交流扰动产生单元(9)，得到高频扰动信号I_pert及高频扰动信号I_pert的频率ω_pert，高频扰动信号I_pert的频率ω_pert的大小与输出电流I_ref成正比，通过频率判断输出电流的大小；

4.2)将所述步骤4.1)中得到的高频扰动信号I_pert与输出电流I_ref叠加，得到实际的电流指令值I_cmd；

4.3)由于各个储能模块(1)的电流指令值I_cmd中包含高频扰动信号I_pert，各储能模块(1)的交流信号将通过储能接口变换器(2)叠加至直流母线(3)，然后采集直流母线电压V_bus，将测得的直流母线电压V_bus通过频率估计单元(7)，得到综合高频扰动信号的频率ω_est；

4.4)将所述步骤4.3)得到的综合高频扰动信号的频率ω_est与当前储能模块(1)的高频扰动信号频率ω_pert比较，经过电压补偿单元(8)，如果ω_est>ω_pert，给定电压补偿量ΔV为正，如果ω_est<ω_pert，给定电压补偿量ΔV为负，电压补偿量ΔV可由下式确定：

$\mathrm{\&Delta;}V=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{est}-{\mathrm{\&omega;}}_{pert}}{{\mathrm{\&omega;}}_{est}}{V}_{bus}---\left(3\right)$

式中，ω_est为综合高频扰动信号频率，ω_pert为高频扰动信号频率，V_bus为直流母线电压；

4.5)设电压基准值为V_base，V_base>0，根据需要给电压基准值V_base赋值，将赋值后的电压基准值V_base和所述步骤4.4)中得到的电压补偿量ΔV之和作为电压控制的给定电压指令值V_ref，将给定电压指令值V_ref和测得的直流母线电压V_bus通过电压控制器(10)，得到I_ref；

4.6)将所述步骤4.5)得到的I_ref和所述步骤4.1)中的高频扰动信号I_pert之和作为电流控制的给定电流指令值I_cmd，经电流控制器(11)作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器(2)以驱动储能接口变换器(2)各开关管的通断。

10.根据权利要求6所述的一种直流微电网储能接口变换器并联的控制方法，其特征在于，所述步骤4中采用上层控制器控制法时具体步骤为：

步骤a)、确定工作的储能模块(1)的数量n，封锁SOC最小的储能模块(1)；

步骤b)、提取所述步骤a)中被封锁的SOC最小的储能模块(1)和其余各储能模块(1)之间的SOC不平衡度ε，构成一个向量β＝[β₁ β₂ … β_n]，其中向量β为所述步骤3中构建的储能模块(1)的SOC值不平衡度矩阵A中的其中一列；

步骤c)、将所述步骤b)中SOC最小的储能模块(1)承担的功率，按照比例分配于其余储能模块(1)，该比例由其余储能模块(1)和SOC最小的储能模块(1)之间的不平衡度ε确定，具体如下：

步骤c.1)、计算步骤b)中的向量β的所有元素的和并计算出向量β中每个元素占的比例k_i，k_i的计算公式如下：

$k_i=\frac{{\mathrm{\&beta;}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&beta;}}_i}---\left(4\right)$

步骤c.2)、将所述步骤b)中SOC最小的储能模块(1)的输出功率指令与所述步骤c.1)中计算得到的k_i的乘积ΔP_i叠加至第i号储能模块(1)的输出功率指令中，得到第i号储能模块(1)的输出功率P_i，ΔP_i和P_i的计算公式如下：

${\mathrm{\&Delta;P}}_i=k_i\&CenterDot;\frac{P_{load}}{n}---\left(5\right)$

$P_i=\frac{P_{load}}{n}+{\mathrm{\&Delta;P}}_i---\left(6\right)$

式中，P_load为负载功率，P_i为储能模块(1)的输出功率，n为参与工作的储能模块(1)的个数；

步骤c.3)、根据所述步骤c.2)中得到的各储能模块(1)的输出功率P_i计算出各储能模块(1)的电流指令值，经电流控制器(11)作用后生成控制所需要的PWM波，然后将PWM波送至储能接口变换器(2)以驱动储能接口变换器(2)中各开关管的通断。