CN113572220A

CN113572220A - 交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法和装置

Info

Publication number: CN113572220A
Application number: CN202110722388.6A
Authority: CN
Inventors: 彭鹏; 陈满; 李勇琦; 李毓烜; 朱焕杰; 胡振恺
Original assignee: Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: Peak and Frequency Regulation Power Generation Co of China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2041-06-28
Also published as: CN113572220B

Abstract

本申请涉及一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法和装置。方法包括：基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息，获取电池储能系统中各桥臂内子模块、各桥臂、各相的可充放电能量，预分配各相充放电功率、各桥臂和各桥臂内子模块充放电功率，当各子模块预分配的功率对应的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则进行各桥臂内子模块和三相的充放电功率再分配，根据再分配得到的三相充放电功率，通过零序电压注入法和直流电流调整，分别进行三相的交流侧功率和直流侧功率的再分配，实现三相间均衡。采用本方法进行电池储能系统差异均衡，均衡效果更佳。

Description

交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法和装置

技术领域

本申请涉及电池储能技术领域，特别是涉及一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着电池储能技术的发展，模块化多电平电池储能系统因其容量大，易于实现大功率，且可同时连接交直流电网，具有从交流端口和直流端口进行功率控制和差异化控制的能力，适用面广的特点，得到了越来越广泛的应用。

电池由于生产批次、使用环境、运行工况的差异，电池间的差异不可避免；而不同类型电池的差异更加显著，为了消除电池的差异性影响，出现了电池储能系统差异电池均衡方案。

目前，电池储能系统差异电池均衡控制的研究多限于解决同类的电池SOC不一致问题，其多数单纯以电池的SOC((State of charge，荷电状态)的一致性为目标。这种均衡方法，对于不同类型电池的容量差异较大时，此时，通过SOC并不能反映不同电池之间的电量、能量的相对关系，以保持SOC一致为目标的均衡控制可能导致实际运行中均衡功率的流向反复跳转的情况，无法取得期望的效果，并且，该均衡方法一般只考虑到一个端口(直流端口或交流端口)的均衡，使得方法的适用性受限，无法充分发挥模块化电池储能系统的优势。因此，目前的电池储能系统差异电池均衡方案存在考虑不全面，均衡效果不佳问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种均衡效果良好的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，所述方法包括：

获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH(state of health，电池健康状态)、SOF(state of function，电池的功能状态)和额定容量信息得到；

根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充放电功率指令值；

根据各桥臂的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相充放电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂充放电功率指令值；

根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，将各桥臂充放电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块的充放电功率指令值；

根据各桥臂内子模块的充放电功率指令值和预设各桥臂内子模块的电池电压，得到各桥臂内子模块的电池电流指令值；

当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值；

基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡，以及通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡。

一种交直流并网的电池储能系统均衡装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；

相功率分配模块，用于根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充放电功率指令值；

桥臂功率分配模块，用于根据各桥臂的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相充放电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂充放电功率指令值；

桥臂子模块功率分配模块，用于根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，将各桥臂充放电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块的充放电功率指令值；

电流确定模块，用于根据各桥臂内子模块的充放电功率指令值和预设各桥臂内子模块的电池电压，得到各桥臂内子模块的电池电流指令值；

功率再分配模块，用于当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值；

差异化均衡模块，用于基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡，以及通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

上述交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法、装置、计算机设备和存储介质，以能量均衡为目标进行控制，根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，进行三相功率、桥臂功率以及桥臂内子模块功率的分配，并对子模块直流电流指令进行校核，以重新分配各相充放电功率，并通过零序电压注入法和直流电流指令调整从交直流侧功率控制不同电池单元的差异化控制，使得方案适用于交直流同时并网的场景。此外，考虑了电池储能系统中子模块中不同电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息的不同，实现了对不同电池混用时能量的充分利用，体现了不同电池充放电电流的约束，对电池的寿命和安全性更有保证。综上所述，上述电池储能系统差异均衡方案，考虑因素更全面，均衡效果更佳。

附图说明

图1为一个实施例中电池储能系统差异均衡方法的流程示意图；

图2为另一个实施例中电池储能系统差异均衡方法的流程示意图；

图3为一个实施例中步骤通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡的流程示意图；

图4为一个实施例中电池储能系统的结构示意图；

图5为一个实施例中直流并网的电池储能系统差异电池均衡装置的结构框图；

图6为另一个实施例中直流并网的电池储能系统差异电池均衡方装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤202，获取电池储能系统中各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量。

电池储能系统(Battery Energy Storage System，BESS)主要由电池系统(Battery System，BS)、功率转换系统(Power Conversion System，PCS)、电池管理系统(Battery Management System，BMS)、监控系统等4部分组成；同时，在实际应用中，为便于设计、管理及控制通常将电池系统、PCS、BMS重新组合成模块化BESS，而监控系统主要用于监测、管理与控制一个或多个模块化BESS。本实施例中，模块化多电平电池储能系统中，每个子模块包括电池单元和功率单元，电池单元由电池管理系统管理，功率单元作为功率转换系统的一部分由PCS控制器控制，PCS控制器定时从BMS获取各个功率单元对应的电池单元的SOC状态和SOH状态。其中，PCS控制器定时从BMS获取各个功率单元对应的电池单元的SOC状态和SOH状态，时间间隔根据电池储能系统的状态刷新速率确定，可取0.1s-1min。其中，各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到。

在一个实施例中，步骤202包括：

获取电池储能系统各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息；

根据各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息，得到桥臂内子模块的可充放电能量；

根据桥臂内子模块的可充放电能量，得到各桥臂的可充放电能量；

根据各桥臂的可充放电能量，得到各相的可充放电能量；

对各相的可充放电能量进行求和，得到三相总可充放电能量。

具体实施时，计算各个子模块的可充电能量和可放电能量，具体方法为：

可放电能量：

SODE_(x，n)＝[(SOC_x，n-SOC_down)×SOH_x，n×C_N]×V_N

可充电能量：

SOCE_(x，n)＝[(SOC_up-SOC_x，n)×SOH_x，n×C_N]×V_N

式中，SOC_up和SOC_down分别代表电池运行的SOC上下边界，0≤SOC_down＜SOC_up≤1，x表示a、b、c三相之一，n表示某一相中的子模块编号，C_N为电池额定容量，V_N为电池标称电压。

计算每个桥臂的可放电能量：

式中，下标px表示a、b、c三相之一的上桥臂，nx表示a、b、c三相之一的下桥臂，n表示该相的第n个子模块，N为每个桥臂的子模块数；

计算每相的可放电能量：

SODE_x＝SODE_px+SODE_nx

式中，下标x表示a、b、c三相之一；

计算三相总的可放电电量：

SODE＝SODE_a+SODE_b+SODE_c

计算每个桥臂的可充电能量：

计算每相的可充电能量：

SOCE_x＝SOCE_px+SOCE_nx

式中，下标x表示a、b、c三相之一；

计算三相总的可充电能量：

SOCE＝SOCE_a+SOCE_b+SOCE_c。

步骤204，根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充放电功率指令值。

本实施例中，a、b和c三相的充放电功率的分配为预分配，可以是按照三相的可充电能量SOCE_a，SOCE_b，SOCE_c的比例，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充放电功率指令值。

在一个实施例中，步骤204包括：若电池储能系统状态为充电状态，根据各相的可充电能量与三相总可充电能量的比例，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充电功率指令值；若电池储能系统状态为放电状态，根据各相的可放电能量与三相总可放电能量的比例，将预设电池储能系统直流总功率指令值分配至各相，得到各相放电功率指令值。

具体实施时，预设电池储能系统功率指令值为P_sum，若电池储能系统状态为放电状态，各相分配的直流放电功率指令值分别为：

若电池储能系统状态为充电状态，各相的直流充电功率指令值分别为：

本实施例中，将总功率指令值按照可充放电能量SOCE_a，SOCE_b，SOCE_c的比例在三相之间进行充放电功率分配，更为准确合理。

步骤206，根据各桥臂的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相充放电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂充放电功率指令值。

具体实施时，在分配得到的各相充放电功率指令值的基础上，可以是根据各桥臂的可充放电能量和各相的可充放电能量的比例，将各相充放电功率指令值分配至各桥臂。

在一个实施例中，步骤206包括：若电池储能系统状态为充电状态，根据各桥臂的可充电能量和各相的可充电能量的比例，将各相充电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂充电功率指令值；若电池储能系统状态为放电状态，根据各桥臂的可放电能量和各相的可放电能量的比例，将各相放电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂放电功率指令值。

具体实施时，若电池储能系统状态为放电状态时，abc三相各桥臂的功率分配如下：

充电时，abc三相各桥臂的功率分配如下：

式中，P_px，P_nx分别表示a、b、c三相之一的上桥臂功率和下桥臂功率，P_x表示a、b、c三相之一的相功率，下标px表示a、b、c三相之一的上桥臂，nx表示a、b、c三相之一的下桥臂。

本实施例中，根据电池储能系统状态，将各相功率指令值按照可充放电能量SOCE_a，SOCE_b，SOCE_c的比例在各桥臂进行充放电功率分配，更为准确合理。

步骤208，根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，将各桥臂充放电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块的充放电功率指令值。

同样的，各桥臂内子模块功率的预分配可以是在各桥臂功率预分配得到各桥臂充放电功率指令值的基础上，分配各个子模块的功率，将子模块所在桥臂的充放电功率指令值按照子模块的可充放电能量的成正比例的原则分配，得到各个子模块的充放电功率指令值。

在一个实施例中，步骤208包括：若电池储能系统状态为充电状态，根据各桥臂内子模块的可充电能量与子模块所在桥臂的可充电能量的比例，将各桥臂充电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块的充电功率指令值；若电池储能系统状态为放电状态，根据各桥臂内子模块的可放电能量与子模块所在桥臂的可放电能量的比例，将各桥臂放电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块放电功率指令值。

具体实施时，若电池储能系统状态为充电状态，则三相各个子模块的直流充电功率分配如下：

若电池储能系统状态为放电状态，三相各个子模块的直流放电功率分配如下：

式中，P_a，n，P_b，n，P_c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的功率，下标a、b、c表示a、b、c三相，n表示子模块的编号。同理，本实施例中，将子模块所在相的预设电池储能系统直流总功率指令值按照子模块的可充放电能量的成正比例的原则分配，更为准确合理。

步骤210，根据各桥臂内子模块的充放电功率指令值和预设各桥臂内子模块的电池电压，得到各桥臂内子模块的电池电流指令值。

本实施例中，各桥臂内子模块的电池电流指令值可根据子模块分配得到的功率指令和其对应的电压计算得到。

步骤212，当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值。

当得到各桥臂内子模块的电池电流指令值后，需要将各桥臂内子模块的电池电流指令值与子模块电池单元对应的SOF对应的电池电流限值(即SOF允许的充放电电流)进行比较，以判断是否对各桥臂内子模块的充放电功率进行校核和修正。当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值，则重新分配各桥臂内子模块充放电功率和三相充放电功率；若未超过SOF对应的电池电流限值，则进入步骤214。

在一个实施例中，步骤212包括：当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，将各桥臂内子模块的电池电流指令值更新为SOF对应的电池电流限值；获取各桥臂内子模块的电池电压；根据SOF对应的电池电流限值和各桥臂内子模块的电池电压，得到重新分配的各桥臂内子模块充放电功率。

具体实施时，可以是若子模块预分配到的功率对应的预分配的电流平均值(即电池电流指令值)大于SOF对应的电池电流限值(即各个子模块电池的SOF包含的可充电电流和可放电电流)，则将SOF对应的电池电流限值作为子模块电池的电流平均值的修正值，然后，将电池电压和电流平均值的修正值相乘，计算得到重新分配的各个子模块充放电功率；每相将各个子模块充放电功率求和，得到更新的三相充放电功率。

具体的，子模块充放电功率的校核具体方法为：

三相中各个子模块电池中的电流平均值分别为：

U_bat，a，n、U_bat，b，nU_bat，c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的电池电压，根据获取的各个子模块电池的SOF包含的可充电电流和可放电电流，校核上述电流平均值是否在SOF允许的可充电电流和可放电电流范围之内；

充电时，对于a相子模块的电池：如I_bat，a，n≤I_chg，a，n，则保持I_bat，a，n不变；如I_bat，a，n＞I_chg，a，n，则重置I_bat，a，n＝I_chg，a，n；

同理，对于b相子模块的电池：如I_bat，b，n≤I_chg，b，n，则保持I_bat，b，n不变；如I_bat，b，n＞I_chg，b，n，则重置I_bat，b，n＝I_chg，b，n；

对于c相子模块的电池：如I_bat，c，n≤I_chg，c，n，则保持I_bat，c，n不变；如I_bat，c，n＞I_chg，c，n，则重置I_bat，c，n＝I_chg，c，n；

式中，I_bat，a，n，I_bat，b，n，I_bat，c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的电池平均电流，下标a、b、c表示a、b、c三相，I_chg，a，n，I_chg，b，n，I_chg，c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的电池的允许充电电流，n表示子模块的编号，N表示每相的子模块数量；

放电时，对于a相子模块的电池：如I_bat，a，n≤I_dchg，a，n，则保持I_bat，a，n不变；如I_bat，a，n＞I_dchg，a，n，则重置I_bat，a，n＝I_dchg，a，n；

同理，对于b相子模块的电池：如I_bat，b，n≤I_dchg，b，n，则保持I_bat，b，n不变；如I_bat，b，n＞I_dchg，b，n，则重置I_bat，b，n＝I_dchg，b，n；

对于c相子模块的电池：如I_bat，c，n≤I_dchg，c，n，则保持I_bat，c，n不变；如I_bat，c，n＞I_dchg，c，n，则重置I_bat，c，n＝I_dchg，c，n；

式中，I_bat，a，n，I_bat，b，n，I_bat，c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的电池平均电流，下标a、b、c表示a、b、c三相，I_dchg，a，n，I_dchg，b，n，I_dchg，c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的电池的允许充电电流，n表示子模块的编号，N表示每相的子模块数量。

根据电池电压和校验修正后的电池电流指令值，重新分配各个子模块直流充放电功率指令值如下：

P_a，n＝U_bat，a，n×I_bat，a，n

P_b，n＝U_bat，b，n×I_bat，b，n

P_c，n＝U_bat，c，n×I_bat，c，n

重新分配三相直流充放电功率指令值如下：

本实施例中，对子模块充放电功率进行校核，进行子模块充放电功率和三相充放电功率的再分配，以此可准确实现三相间均衡。

步骤214，基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡，以及通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡。

在实际应用中，三相电池电流指令值的调整是一个闭环控制，即设定三相充电流的目标值，对三相池电流指令值进行调整，直至调整后的三相池电流指令值等于三相直流电流的目标值，即实现三相均衡。具体的，三相重新分配得到的直流电流通过重新分配得到的三相功率除以直流母线电压得到。

上述交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法中，根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，进行三相直流侧功率的分配，并对子模块直流电流指令进行校核，以重新分配三相充放电功率，利用直流侧的功率控制实现差异化控制，达到差异电池均衡的目的。且考虑了电池储能系统中子模块中不同电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息的不同，实现了对不同电池混用时能量的充分利用，体现了不同电池充放电电流的约束，对电池的寿命和安全性更有保证。综上所述，上述电池储能系统差异均衡方案，考虑因素更全面，均衡效果更佳。

进一步的，该方法以在模块化多电平电池储能系统中实现不同电池的混用为目标，利用交流和直流侧两种功率控制实现对容量和平台电压不同的电池模块的差异化充放电控制，实现不同电池模块的安全运行，起到差异电池混用的目的。无论储能系统是否并网运行，均可通过控制直流侧功率实现均衡，还可以在交直流侧均离网的情况下利用系统内部相间环流进行均衡，适合更加广泛的运行工况下电池的混用。

在一个实施例中，如图2所示，调整三相直流充放电池电流指令值，实现三相间均衡之后，还包括：步骤216，根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

实际应用中，实现三相间能量均衡之后，还可以进行子模块所在桥臂的交直流电压，以控制交流侧功率和直流侧功率。

在一个实施例中，分配子模块所在桥臂的交直流电压包括：获取电池侧总电压和各相输出的交流电压；若电池储能系统状态为充电状态，根据子模块的可充电能量与子模块所在桥臂的可充电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压；若电池储能系统状态为放电状态，根据子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

具体实施时，若电池储能系统状态为充电状态，a、b、c abc三相上桥臂各个子模块的电压分配如下：

abc三相下桥臂各个子模块的电压分配如下：

充电时，abc三相上桥臂各个子模块的电压分配如下：

abc三相下桥臂各个子模块的电压分配如下：

式中，U_a，n，U_b，n，U_c，n分别表示a、b、c三相的第n个子模块的输出电压，下标a、b、c表示abc三相，n表示子模块的编号，U_a，U_b，U_c分别表示a、b、c三相输出的交流电压。本实施例中，按照各子模块的可充放电能量的比例分配直流电压，更为准确合理。

在一个实施例中，基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡包括：

基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流功率的再分配，针对零序电压注入法均衡之后剩余的不平衡功率，再通过直流电流调整法进行三相直流功率的再分配，实现三相间均衡。

具体实施时，系统交流侧功率指令为P_ac和直流侧功率为P_dc，二者的和为总功率指令P_sum。

首先，获取各相功率偏差，abc三相的功率与功率平均值的偏差为：

本实施例中，优先考虑零序电压注入法实现相间均衡，其相间均衡能力受到交流功率的限制。各相可通过零序电压注入法实现相间均衡的功率上限为kP_ac，下限为-kP_ac。k为模块化多电平电池储能系统拓扑结构、配置、交直流额定电压和子模块直流电压范围决定的交流侧均衡能力系数，0＜k＜1，一般在0-0.1之间。

若各相功率偏差超出限制，剩余部分的功率利用直流电流再分配进行均衡。同时考虑零序电压注入均衡功率的特点，b、c两相的交流功率偏差相等。通过上述两种方法进行均衡的功率偏差可以按照如下方法确定：

对a相：

如-kP_ac≤ΔP_a≤kP_ac，则ΔP_{a_ac}＝ΔP_a，ΔP_{a_dc}＝0；

如ΔP_a＞kP_ac，则ΔP_{a_ac}＝kP_ac，ΔP_{a_dc}＝ΔP_a-kP_ac；

如ΔP_a＜-kP_ac，则ΔP_{a_ac}＝-kP_ac，ΔP_{a_dc}＝ΔP_a+kP_ac；

对b相：

如-kP_bc≤ΔP_b≤kP_bc，则ΔP_{b_ac}＝ΔP_b，ΔP_{b_dc}＝0；

如ΔP_b＞kP_ac，则ΔP_{b_ac}＝kP_ac，ΔP_{b_dc}＝ΔP_b-kP_bc；

如ΔP_b＜-kP_ac，则ΔP_{b_ac}＝-kP_ac，ΔP_{b_dc}＝ΔP_b+kP_bc；

对c相：

ΔP_{c_ac}＝ΔP_{b_ac}，ΔP_{c_dc}＝ΔP_c+ΔP_{c_ac}；

式中，ΔP_{a_ac}，ΔP_{b_ac}，ΔP_{c_ac}为abc三相利用零序电压注入法均衡的功率，ΔP_{a_dc}，ΔP_{b_dc}，ΔP_{c_dc}为abc三相利用直流电流再分配均衡的功率。

其中，注入的零序电压对A相正序电流相位为：

零序电压的幅值为：

式中，I_a为A相正序电流的幅值。A相正序电流的相位通过对电网电压锁相得到；

a、b、c三相电压相量分别为：

其中，

三相电流相量及大小分别为：

式中，U_g为电网系统相电压幅值。

剩余的三相功率偏差通过直流电流再分配的方式来实现；

三相直流总电流为：

式中，U_dc为系统直流侧电压，I_dc为系统直流侧总电流。

将各相的直流电流按照三相直流功率分配：

本实施例中，通过优先考虑零序电压注入法进行三相交流侧功率的再分配，再将剩余不平衡的功率通过直流电流调整进行直流侧功率的再分配，实现三相间均衡，可以实现子模块电流的最优化。并且，利用交流和直流侧两种功率控制实现对容量和平台电压不同的电池模块的差异化充放电控制，实现不同电池模块的安全运行，起到差异电池混用的目的。

如图3所示，在一个实施例中，通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡包括：

步骤224，获取各桥臂充放电功率指令值与各桥臂所在相的充放电功率平均值的功率偏差值；

步骤234，根据功率偏差值、预设电网电压和预设零序电压，得到各相待注入的基频电流值；

步骤244，根据各相待注入的基频电流值，得到各桥臂的电流有效值；

步骤254，基于各桥臂的电流有效值，实现桥臂间均衡。

具体实施时，abc三相的桥臂功率与桥臂功率平均值的偏差为：

对abc三相分别注入与网侧电压同相的基频环流，其幅值如下：

综合以上结论，可得流过桥臂的电流有效值为：

从上述公式可知，当ΔP_{x_ac}取得最大值时，该相子模块电流有效值取得最小值。从而印证，优先考虑利用零序电压注入实现三相均衡的策略，可以实现子模块电流的最优化。

为了对本申请提供的电池储能系统差异电池均衡方法，下面结合一个实例进行说明：

如图4所示，本实施例的电池储能系统本实施例为40kW电池储能系统，交流侧额定电压200V，直流侧额定电压400V，每个桥臂有N＝8个子模块，整个系统共48个子模块。桥臂电抗0.2mH，交流并网电抗0.1mH。交流侧单相均衡功率上限为交流侧功率的1％，电池储能系统收到25kW放电指令，其中直流侧15kW，交流测10kW。

本实施例中，其中45个子模块电池为由16节3.2V/100Ah磷酸铁锂电池单体串联组成标称电压51.2V，标称容量20Ah的储能电池模块。另有2个子模块电池为21节2.3V/70A钛酸锂电池单体串联组成的标称电压48.3V，标称容量15A的储能电池模块，位于A相和C相最后。有1个子模块电池为21节2.3V/70A钛酸锂电池单体串联组成的标称电压48.3V，标称容量18Ah的储能电池模块，位于B相最后。电池SOC的运行上限均设为0.9，运行下限均设为0.1。

具体包括以下步骤：

S1：获取模块化多电平储能系统各个子模块电池电压、SOC、SOH、SOF、额定容量信息

能量转换系统通过通讯方式定时每1s从电池管理系统获取三相共48个子模块电池的信息。设置SOC运行上下限分别为0.9和0.1。获取的信息如下：

A相的电池信息：

荷电状态SOCa＝[0.61,0.56,0.63,0.60,0.57,0.61,0.62,0.62,0.60,0.55,0.58,0.56,0.57,0.60,0.59,0.64]

健康状态SOHa＝[0.90,0.91,0.90,0.92,0.93,0.92,0.91,0.95,0.95,0.92,0.94,0.91,0.93,0.90,0.91,0.92]

电池实测电压Ua＝[51.2,50.3,51.9,52.5,49.8,50.5,50.9,51.2,52.3,51.5,51.7,50.9,50.6,52.4,52.6,48.5]，单位V；

电池标称电压UN＝[51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,51.2,48.3]，单位V；

电池标称容量CN＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,15]，单位Ah；

可放电电流Idchg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,10]，单位A；

可充电电流Ichg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,10]，单位A。

B相的电池信息：

荷电状态SOCb＝[0.64,0.58,0.60,0.57,0.63,0.62,0.57,0.56,0.64,0.60,0.62,0.56,0.58,0.58,0.62,0.63]；

健康状态SOHb＝[0.94,0.95,0.92,0.90,0.90,0.94,0.93,0.94,0.91,0.95,0.95,0.94,0.90,0.90,0.90,0.93]；

电池实测电压Ub＝[51.0,51.2,51.2,50.8,50.6,52.0,52.3,51.6,51.5,51.4,51.2,50.6,50.3,52.6,52.3,49.9]，单位V；

电池标称容量CN＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,18]，单位Ah；

可充电电流Ichg＝[20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,15]，单位A。

C相的电池信息：

荷电状态SOCc＝[0.63,0.63,0.60,0.61,0.65,0.63,0.60,0.63,0.61,0.59,0.65,0.62,0.57,0.56,0.55,0.64]；

健康状态SOHc＝[0.92,0.93,0.95,0.91,0.92,0.95,0.93,0.90,0.92,0.95,0.94,0.94,0.93,0.94,0.93,0.90]；

电池实测电压Uc＝[50.3,50.4,51.3,51.6,51.5,52.3,52.5,50.4,50.8,51.2,51.2,52.5,52.3,50.1,51.2,51.3]，单位V；

S2：计算各个子模块的可充电能量和可放电能量

根据S1获取的信息，分别计算出各个子模块的可充电能量和可放电能量，具体信息如下：

A相：

可放电能量SODE＝[0.47,0.43,0.49,0.47,0.45,0.48,0.48,0.51,0.49,0.42,0.46,0.43,0.45,0.46,0.46,0.36]，单位kWh；

可充电能量SOCE＝[0.27,0.32,0.25,0.28,0.31,0.27,0.26,0.27,0.29,0.33,0.31,0.32,0.31,0.28,0.29,0.17]，单位kWh。

B相：

可放电能量SODE＝[0.52,0.47,0.47,0.43,0.49,0.50,0.45,0.44,0.50,0.49,0.51,0.44,0.44,0.44,0.48,0.43]，单位kWh；

可充电能量SOCE＝[0.25,0.31,0.28,0.30,0.25,0.27,0.31,0.33,0.24,0.29,0.27,0.33,0.29,0.29,0.26,0.22]，单位kWh。

C相：

可放电能量SODE＝[0.50,0.50,0.49,0.48,0.52,0.52,0.48,0.49,0.48,0.48,0.53,0.50,0.45,0.44,0.43,0.35]，单位kWh；

可充电能量SOCE＝[0.25,0.26,0.29,0.27,0.24,0.26,0.29,0.25,0.27,0.30,0.24,0.27,0.31,0.33,0.33,0.17]，单位kWh。

S3：计算各相和整个系统总的可充电电量和可放电电量

根据各个子模块可充放电能量，求和得到：

A相总的可放电能量SODE＝7.30kWh；总的可充电能量SOCE＝4.54kWh；

B相总的可放电能量SODE＝7.50kWh；总的可充电能量SOCE＝4.51kWh；

C相总的可放电能量SODE＝7.62kWh；总的可充电能量SOCE＝4.34kWh；

电池储能系统总的可放电能量22.43kWh，总的可充电能量13.38kWh。

S4：各相充放电功率的预分配

根据三相的可放电容量，预分配三相功率如下：A相功率Pa为8.14kW；B相功率Pb为8.36kW；C相功率Pc为8.50kW。

S5：桥臂和子模块的功率的预分配

预分配各个桥臂功率如下：

Ppa＝4.21kW；Pna＝3.93kW；

Ppb＝4.20kW；Pnb＝4.16kW；

Ppc＝4.42kW；Pnc＝4.08kW；

预分配各个子模块功率如下：

Pa＝[0.52,0.48,0.54,0.53,0.50,0.54,0.54,0.56,0.54,0.47,0.52,0.48,0.50,0.51,0.51,0.40]，单位kW；

Pb＝[0.58,0.52,0.53,0.48,0.54,0.56,0.50,0.49,0.56,0.54,0.56,0.49,0.49,0.49,0.53,0.47]，单位kW；

Pc＝[0.56,0.56,0.54,0.53,0.58,0.57,0.53,0.54,0.54,0.53,0.59,0.56,0.50,0.49,0.47,0.39]，单位kW。

根据预分配的功率和电池电压，计算得到各子模块的电池平均电流：

Ia＝[10.23,9.50,10.49,10.00,10.02,10.61,10.61,11.01,10.37,9.17,9.96,9.39,9.86,9.80,9.68,8.27]，单位A；

Ib＝[11.36,10.17,10.26,9.51,10.76,10.73,9.54,9.57,10.89,10.55,11.01,9.76,9.80,9.38,10.22,9.85]，单位A；

Ic＝[11.07,11.16,10.57,10.27,11.22,10.99,10.11,10.80,10.54,10.38,11.53,10.63,9.54,9.85,9.33,8.13]，单位A。

S6：子模块功率分配是否超限的校核

通过与S1得到的电池可放电电流校核发现，预分配电流小于电池可放电电流。电池储能系统各个子模块可以按照预分配功率运行。

S7：子模块功率、桥臂功率和三相功率的再分配

子模块可以按照预分配功率运行，则桥臂和三相均可按照预分配功率运行。

S8：零序电压注入和直流电流再分配实现三相间均衡

三相功率与三相功率平均值的偏差：

△Pa＝Pa-Psum/3＝8.14kW-8.33kW＝-0.19kW；

△Pb＝Pb-Psum/3＝8.36kW-8.33kW＝0.03kW；

△Pc＝Pc-Psum/3＝8.50kW-8.33kW＝0.16kW；

单相交流测均衡功率上限为0.1kW；

三相通过零序电压注入和直流电流再分配均衡的功率偏差为：

△Pa_ac＝-0.10kW；△Pa_dc＝-0.09kW；

△Pb_ac＝0.03kW；△Pb_dc＝0；

△Pc_ac＝0.10kW；△Pc_dc＝0.06kW。

三相电流Ia＝Ib＝Ic＝10kW/200V/1.732＝28.87A

注入的零序电压对A相正序电流相位为(以A相电压相位为参考)：

零序电压的大小为：

故零序电压相位为-193.0°，幅度为3.55V。

基于零序电压注入均衡功率的约束条件ΔP_{b_ac}＝ΔP_{c_ac}，更新三相通过零序电压注入和直流电流再分配均衡的功率偏差为：

△Pa_ac＝-0.1kW；△Pa_dc＝-0.09kW；

△Pb_ac＝0.03kW；△Pb_dc＝0；

△Pc_ac＝0.03kW；△Pc_dc＝0.13kW。

本实施例中，根据系统描述，计算得到交流等效电感为0.2mH，交流侧放电10kW时电感上工频电压为1.81V。由此，注入零序电压得到的中性点偏移的三相电压为：

直流侧总电流Idc＝Pdc/Udc＝37.5A

按照各相功率偏差对直流总电流进行分配，得到各相直流电流

S9：基频电流注入实现桥臂间均衡

三相上下桥臂的功率偏差为：

△Ppa＝0.14kW；△Pna＝-0.14kW；

△Ppa＝0.02kW；△Pnb＝-0.02kW；

△Ppa＝0.17kW；△Pna＝-0.17kW。

三相注入的基频电流幅值为：

由于计算得到的基频注入电流幅值为负，表示该电流与电网电压的相位相差180度，故该注入电流相量可取：

流过各相子模块的有效值电流为：

S10：子模块交直流电压的分配

在同一桥臂，流经每个子模块的电流相同，按照各子模块的可放电能量的比例分配桥臂电压即实现了按此比例分配功率。

三相各个子模块电压直流分量：

Ua＝[24.89,22.70,25.87,24.95,23.70,25.44,25.66,26.79,27.59,24.05,26.21,24.31,25.39,26.14,25.90,20.42]，单位V；

Ub＝[27.57,24.77,24.99,22.98,25.91,26.55,23.74,23.49,26.98,26.07,27.12,23.74,23.71,23.71,25.69,22.97]，单位V；

Uc＝[25.19,25.47,24.54,23.98,26.14,26.01,24.02,24.64,26.27,26.06,28.94,27.37,24.47,24.21,23.43,19.25]，单位V。

三相各个子模块电压的交流分量：

Upa＝[13.94,12.72,14.49,13.97,13.28,14.25,14.37,15.00]∠181.33°；

Una＝[15.46,13.47,14.68,13.62,14.22,14.64,14.51,11.44]∠1.33°；

Upb＝[16.06,14.43,14.55,13.38,15.09,15.46,13.83,13.68]∠59.22°；

Unb＝[15.71,15.19,15.79,13.82,13.81,13.81,14.96,13.38]∠-120.78°；

Upc＝[14.87,15.03,14.48,14.15,15.43,15.35,14.17,14.54]∠-57.86°；

Unc＝[15.50,15.38,17.08,16.14,14.44,14.29,13.83,11.36]∠-237.86°。

控制各个子模块的电压比例即实现了按可放电容量比例控制各个子模块电池的放电功率。

应该理解的是，虽然上述实施例涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡装置，包括：数据获取模块510、相功率分配模块520、桥臂功率分配模块530、桥臂子模块功率分配模块540、电流确定模块550、功率再分配模块560和差异化均衡模块570，其中：

数据获取模块510，用于获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到。

相功率分配模块520，用于根据各相的可充放电能量和三相总可充放电能量，将预设电池储能系统总功率指令值分配至各相，得到各相充放电功率指令值；

桥臂功率分配模块530，用于根据各桥臂的可充放电能量和各相的可充放电能量，将各相充放电功率指令值分配至各桥臂，得到各桥臂充放电功率指令值。

桥臂子模块功率分配模块540，用于根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，将各桥臂充放电功率指令值分配至各桥臂内子模块，得到各桥臂内子模块的充放电功率指令值。

电流确定模块550，用于根据各桥臂内子模块的充放电功率指令值和预设各桥臂内子模块的电池电压，得到各桥臂内子模块的电池电流指令值。

功率再分配模块560，用于当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值。

差异化均衡模块570，用于基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡，以及通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡。

在一个实施例中，如图6所示，装置还包括交直流电压分配模块580，用于根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

在一个实施例中，交直流电压分配模块580还用于获取电池侧总电压和各相输出的交流电压；若电池储能系统状态为充电状态，根据子模块的可充电能量与子模块所在桥臂的可充电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压；若电池储能系统状态为放电状态，根据子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

在一个实施例中，差异化均衡模块570还用于基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流功率的再分配，针对零序电压注入法均衡之后剩余的不平衡功率，再通过直流电流调整法进行三相直流功率的再分配，实现三相间均衡。

在一个实施例中，差异化均衡模块570还用于获取各桥臂充放电功率指令值与各桥臂所在相的充放电功率平均值的功率偏差值；根据功率偏差值、预设电网电压和预设零序电压，得到各相待注入的基频电流值；根据各相待注入的基频电流值，得到各桥臂的电流有效值；基于各桥臂的电流有效值，实现桥臂间均衡。

在一个实施例中，功率再分配模块560还用于当各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，将各桥臂内子模块的电池电流指令值更新为SOF对应的电池电流限值；获取各桥臂内子模块的电池电压；根据SOF对应的电池电流限值和电池电压，得到重新分配的各桥臂内子模块的充放电功率指令值；将重新分配的各桥臂内子模块的充放电功率指令值求和，得到更新的各相充放电功率指令值。

在一个实施例中，数据获取模块510还用于获取电池储能系统各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息；根据各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息，得到桥臂内子模块的可充放电能量；根据桥臂内子模块的可充放电能量，得到各桥臂的可充放电能量；根据各桥臂的可充放电能量，得到各相的可充放电能量；对各相的可充放电能量进行求和，得到三相总可充放电能量。

关于电池储能系统差异电池均衡装置的具体实施例可以参见上文中对于交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法的实施例，在此不再赘述。上述交直流并网的电池储能系统差异电池均衡装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，所述各桥臂内子模块的可充放电能量、所述各桥臂的可充放电能量、所述各相的可充放电能量和所述三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；

当所述各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值；

2.根据权利要求1所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡，以及通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡之后，还包括：

根据各桥臂内子模块的可充放电能量和各桥臂的可充放电能量，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

3.根据权利要求2所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述分配子模块所在桥臂的交直流电压包括：

获取电池侧总电压和各相输出的交流电压；

若电池储能系统状态为充电状态，根据子模块的可充电能量与子模块所在桥臂的可充电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压；

若电池储能系统状态为放电状态，根据子模块的可放电能量与子模块所在相的可放电能量的比例、电池侧总电压和各相输出的交流电压，分配子模块所在桥臂的交直流电压。

4.根据权利要求1所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述基于更新的各相充放电功率指令值，通过零序电压注入法进行三相交流侧功率再分配，通过直流电流指令调整进行三相直流侧功率再分配，实现三相间均衡包括：

5.根据权利要求1所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，通过基频交流电流注入法实现桥臂间均衡包括：

获取各桥臂充放电功率指令值与各桥臂所在相的充放电功率平均值的功率偏差值；

根据所述功率偏差值、预设电网电压和预设零序电压，得到各相待注入的基频电流值；

根据各相待注入的基频电流值，得到各桥臂的电流有效值；

基于所述各桥臂的电流有效值，实现桥臂间均衡。

6.根据权利要求1所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述当所述各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值包括：

当所述各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，将所述各桥臂内子模块的电池电流指令值更新为所述SOF对应的电池电流限值；

获取各桥臂内子模块的电池电压；

根据所述SOF对应的电池电流限值和所述电池电压，得到重新分配的各桥臂内子模块的充放电功率指令值；

将重新分配的各桥臂内子模块的充放电功率指令值求和，得到更新的各相充放电功率指令值。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的交直流并网的电池储能系统差异电池均衡方法，其特征在于，所述获取各相子模块的可充放电能量、各相的可充放电能量和三相总可充放电能量包括：

根据所述桥臂内子模块的可充放电能量，得到各桥臂的可充放电能量；

根据所述各桥臂的可充放电能量，得到各相的可充放电能量；

8.一种交直流并网的电池储能系统差异电池均衡装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取电池储能系统中各桥臂内子模块的可充放电能量、各桥臂的可充放电能量、各相的可放电能量以及三相总可充放电能量，所述各桥臂内子模块的可充放电能量、所述各桥臂的可充放电能量、所述各相的可充放电能量和所述三相总可充放电能量基于电池储能系统中各子模块电池的标称电压、SOC、SOH、SOF和额定容量信息得到；

功率再分配模块，用于当所述各桥臂内子模块的电池电流指令值超过SOF对应的电池电流限值时，则重新分配各桥臂内子模块的充放电功率指令值，以更新各相充放电功率指令值；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。