化储能系统的电 流等级。
[0045] 所述步骤3中包括以下步骤：
[0046] 步骤3-1 :计算不同演化模式下的模块化储能系统的演化评价指标；
[0047] 步骤3-2 :根据演化评价指标对模块化储能系统进行演化分析。
[0048] 所述步骤3-1中，在第一演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为串联结 构耦合系数，串联结构耦合系数用n s ε表示，有：
(1；)
[0050] 其中，Ns c表示串联模组内节点间度的总和，Nsp表示串并联结构中节点度的总和；
[0051] 对于m个单体电池先串联构成串联模组，之后η个串联模组并联的串并联结构，串 联模组内节点间度的总和N s c表示为：
[0052] Nsc= n (m-1) (2)
[0053] 串并联结构中节点度的总和Nsp表示为：
[0054] Nsp= n (m-1) +η (η-1) (3)。
[0055] 所述步骤3-1中，在第二演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为并联结 构耦合系数，并联结构耦合系数用η Ρ ε表示，有：
⑷
[0057] 其中，Np c表示并联模组内节点间度的总和，Nps表示并串联结构中节点度的总和；
[0058] 对于η个单体电池先并联构成并联模组，之后m个并联模组串联的并串联结构，并 串联模组内节点间度的总和N p c表示为：
[0062] 本发明基于2、3和5个电池节点构成的最小串/并联模组，分别构建512、729和 625个电池节点的mSnP串并联和nPmS并串联方式的全部网络结构。以512个电池节点为 例：
[0063] mSnP 串并联方式：512S1P，256S2P，128S4P... 4S128P，2S256P ;
[0064] nPmS 并串联方式：512P1S，256P2S，128P4S... 4P128S，2P256S ;
[0065] 计算512、729和625个电池节点全部网络结构的串联结构耦合系数和并联结构耦 合系数，串/并联结构耦合系数分布如图2所示。
[0066] 在mSnP串并联方式中，在由最小串联模组扩展的初期，串联耦合关系的数量远小 于并联耦合关系的数量，但随着串联电池模组数量（电压等级）的倍增，n se在m〈n区间呈 加速增长趋势；在m~η时，n s 〇. 5,串并联耦合关系数量近似相等；当m>n时，n s c增 长趋势变缓，其网络结构随电压响应能力扩展相对稳定。在nPmS并串联方式中，随并联电 池数量（电流等级）的倍增η Ρ ε增长趋势相对平缓，并联耦合关系随着并联电池模组数量 同步线性增长。
[0067] 上述各步骤的结果分析表明，本发明方法能有效地对模块化储能系统进行网络结 构演化分析与评价，在总电池节点数量不变的条件下，定量地给出了串/并联连接方式在 系统结构演化过程中所占的权重，可为改善模块化储能系统网络的电压响应能力和电流响 应能力提供优化设计依据。
[0068] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所 属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者 等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发 明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征在于：所述方法包 括以下步骤： 步骤1:获取模块化储能系统单体电池数量和拓扑结构； 步骤2 :采用二分网络模型构建模块化储能系统网络模型； 步骤3 :根据演化评价指标对模块化储能系统进行演化分析。2. 根据权利要求1所述的基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征 在于：所述步骤2中，模块化储能系统网络模型中的节点类型包括单体电池节点和单体电 池间的连接点节点，单体电池节点的连接关系作为连边，单体电池节点分别接入相邻连接 点节点，同类节点间不存在连边；单个电池节点和连接点节点依次相连构成串联模组，连边 分别接入相临连接点节点的两个以上单体电池节点构成并联模组，串联模组和并联模组经 并/串联构成模块化储能系统网络模型。3.根据权利要求2所述的基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征 在于：在总的单体电池节点数量不变的条件下，演化模式包括第一演化模式和第二演化模 式； 所述第一演化模式是指通过串联模组的串联倍增演化，扩展模块化储能系统的电压等 级； 所述第二演化模式是指通过并联模组的并联倍增演化，扩展模块化储能系统的电流等 级。4.根据权利要求3所述的基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征 在于：所述步骤3中包括以下步骤： 步骤3-1 :计算不同演化模式下的模块化储能系统的演化评价指标； 步骤3-2 :根据演化评价指标对模块化储能系统进行演化分析。5.根据权利要求4所述的基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征 在于：所述步骤3-1中，在第一演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为串联结构耦 合系数，串联结构耦合系数用nse表示，有：CD 其中，Nse表示串联模组内节点间度的总和，NSP表示串并联结构中节点度的总和； 对于m个单体电池先串联构成串联模组，之后n个串联模组并联的串并联结构，串联模 组内节点间度的总和Nsc表示为： Nsc=n(m_l) (2) 串并联结构中节点度的总和NSP表示为： NSP=n(m-1)+n(n-1) (3)。6. 根据权利要求4所述的基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，其特征 在于：所述步骤3-1中，在第二演化模式下，模块化储能系统的演化评价指标为并联结构耦 合系数，并联结构耦合系数用nPe表示，有：(4) 其中，NPe表示并联模组内节点间度的总和，NPS表示并串联结构中节点度的总和； 对于n个单体电池先并联构成并联模组，之后m个并联模组串联的并串联结构，并串联 模组内节点间度的总和NPc表示为：(5) 并串联结构中节点度的总和NPS表示为：(6X
【专利摘要】本发明提供一种基于复杂网络理论的模块化储能系统演化分析方法，将模块化储能系统中的对象抽象成为模块化储能系统网络模型中的节点，模块化储能系统中对象间的相互作用抽象为网络节点间的连边，采用二分网络模型建立模块化储能系统网络模型，模块化储能系统网络模型的物理意义清晰，易于工程人员操作和实现；针对在总单体电池节点数量不变的条件下，模块化储能系统有电压响应能力(串联结构)、电流响应能力(并联结构)两种基本演化方式，定义演化评价指标，可以有效发现系统结构演化规律，揭示影响模块化储能系统结构演化的原因和关键因素，为有针对性的提出模块化储能系统优化设计提供科学依据。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/04, H02J3/28, H04L12/24
【公开号】CN105099785
【申请号】CN201510528095
【发明人】陈继忠, 王坤洋, 李又宁, 苏涛, 毛海波, 闫雪生, 胡娟
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月25日