基于FCS-MPC的分布式HESS功率協(xié)調(diào)控制

摘要：針對(duì)孤島直流微電網(wǎng)中分布式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（HESS）協(xié)調(diào)運(yùn)行問(wèn)題，提出一種基于有限控制集模型預(yù)測(cè)控制（FCS-

MPC）的功率協(xié)調(diào)控制策略。該策略采用小波包變換來(lái)分解分布式HESS的功率需求，由于分解后信號(hào)的特點(diǎn)和分布式HESS中蓄電池初始狀態(tài)的不同，于是對(duì)分解后最低頻信號(hào)基于蓄電池荷電狀態(tài)（SOC）設(shè)計(jì)自適應(yīng)因數(shù)來(lái)進(jìn)一步再分解。由于DCDC變換器開(kāi)關(guān)狀態(tài)組合數(shù)量較少，使得多步FCS-MPC的滾動(dòng)優(yōu)化計(jì)算量較少，于是采用FCS-MPC取代雙閉環(huán)PI控制，提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。搭建含有分布式HESS的孤島直流微電網(wǎng)模型，并做了3種方案的仿真對(duì)比，驗(yàn)證該策略有效平緩了直流母線波動(dòng)并實(shí)現(xiàn)蓄電池SOC一致。該策略有利于提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。

關(guān)鍵詞：有限控制集模型預(yù)測(cè)控制；分布式混合儲(chǔ)能系統(tǒng)；功率分配；小波包變換；SOC一致

中圖分類號(hào)：TM912文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵在于如何控制電網(wǎng)內(nèi)的功率平衡，其中直流母線電壓的穩(wěn)定是衡量功率平衡的重要指標(biāo)[1-2]。在直流微電網(wǎng)中，分布式電源和直流負(fù)荷之間往往無(wú)法完全做到功率平衡，同時(shí)外界環(huán)境和功率需求的變化會(huì)導(dǎo)致直流微電網(wǎng)內(nèi)部功率波動(dòng)[3-4]。因此，直流微電網(wǎng)中通常加入儲(chǔ)能系統(tǒng)，以起到緩沖功率突變、平衡系統(tǒng)功率和保證負(fù)荷不間斷運(yùn)行等作用5]。

分布式儲(chǔ)能相較于集中式儲(chǔ)能，成本較低，利用率較高，兼容性和可靠性較高，更加靈活6]?，F(xiàn)在的儲(chǔ)能單元主要分為兩種：能量型儲(chǔ)能，其儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)，成本較低但使用壽命較短，以蓄電池為主；功率型儲(chǔ)能，其響應(yīng)快，循環(huán)次數(shù)多但成本較高，以超級(jí)電容為主7]。將蓄電池和超級(jí)電容組合成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（hybrid energy storage system，HESS），使兩者特性互補(bǔ)，平抑微電網(wǎng)瞬時(shí)功率波動(dòng)，減少蓄電池充放電次數(shù)以延長(zhǎng)其使用壽命，提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)[8-9]。

針對(duì)含分布式HESS的直流微電網(wǎng)功率協(xié)調(diào)控制方面，國(guó)內(nèi)外近年來(lái)做了很多的研究。文獻(xiàn)[10]提出一種基于一致性理論的分布式協(xié)同控制方法，借助一致性理論，有效解決因下垂控制引起的變換器輸出電壓差，實(shí)現(xiàn)各HESS輸出電壓保持一致以及輸出功率趨于一致。文獻(xiàn)[11]提出一種基于儲(chǔ)能單元荷電狀態(tài)（state of charge，SOC）的多HESS協(xié)同控制方法，不使用濾波單元的情況下，以超級(jí)電容的SOC設(shè)置其所在HESS內(nèi)蓄電池的輸出功率，又以蓄電池的SOC設(shè)置其所在HESS的輸出功率。文獻(xiàn)[12]提出一種基于事件觸發(fā)機(jī)制的分層協(xié)調(diào)控制方法，通過(guò)對(duì)電壓和電流偏差值限制和通信與控制觸發(fā)時(shí)刻更新兩者作為事件觸發(fā)條件，減少了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的通信次數(shù)。

模型預(yù)測(cè)控制（model predictive control，MPC）是變換器控制手段之一。文獻(xiàn)[13]將卡爾曼濾波（Kalman filter，KF）和MPC相結(jié)合，利用光伏功率波動(dòng)率和儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC設(shè)計(jì)雙調(diào)節(jié)器反饋，并通過(guò)在線滾動(dòng)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率最低、SOC最優(yōu)和儲(chǔ)能出力最小的目的。文獻(xiàn)[14]提出一種基于MPC的HESS優(yōu)化控制策略，設(shè)計(jì)充放電功率和SOC等約束條件，并轉(zhuǎn)化為二次規(guī)劃問(wèn)題求解，同時(shí)考慮到系統(tǒng)脫離約束時(shí)的控制策略。文獻(xiàn)[15]提出一種有限控制集模型預(yù)測(cè)控制（finitecontrol set-model predictive control，F(xiàn)CS-MPC）策略，可快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電網(wǎng)內(nèi)不平衡功率，該策略不用建立HESS之間的通信，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的韌性。

本文針對(duì)含有分布式HESS的孤島直流微電網(wǎng)，提出一種基于FCS-MPC的功率協(xié)調(diào)控制策略。上層是功率分配優(yōu)化，通過(guò)小波包變換細(xì)化高頻部分直接讓超級(jí)電容來(lái)補(bǔ)償，而考慮到不同容量的蓄電池初始SOC會(huì)有不同，本文基于蓄電池SOC設(shè)計(jì)自適應(yīng)因數(shù)對(duì)低頻部分再分配，最終為了實(shí)現(xiàn)蓄電池SOC一致。下層控制是基于FCS-MPC的功率控制策略，構(gòu)建出DC/DC變換器的電壓、電流和功率的數(shù)學(xué)模型，以電壓和電流的實(shí)際值與給定值的偏差平方和作代價(jià)函數(shù)，采用有限狀態(tài)對(duì)比求解最優(yōu)解，并進(jìn)行多步預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)變換器穩(wěn)定輸出。最后，通過(guò)設(shè)計(jì)3種方案，將單儲(chǔ)能系統(tǒng)和HESS、雙閉環(huán)和FCS-MPC以及多智能體一致和基于蓄電池SOC自適應(yīng)因數(shù)一致3類進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證本文提出的控制策略的有效性。

1直流微網(wǎng)分布式HESS結(jié)構(gòu)與控制分析

如圖1所示是直流光伏微電網(wǎng)分布式HESS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包含光伏可再生清潔能源、直流負(fù)載和多個(gè)HESS。分布式HESS和光伏發(fā)電通過(guò)DC/DC連接直流母線，直流負(fù)載則直接連接直流母線。

分布式HESS的控制框圖如圖2所示。本文的控制策略分為2層。上層控制為功率分配策略，輸入分布式HESS需補(bǔ)償?shù)墓β蔖和每個(gè)HESS中蓄電池的實(shí)時(shí)SOC值α，輸出每個(gè)儲(chǔ)能單元的功率給定，即Psci和Pei。下層控制采用FCS-MPC，將功率給定作為輸入，直接輸出DC/DC變換器中MOS管的控制信號(hào)，即fci_1和fci？以及fi_和fi？。

2功率分配策略

2.1小波包變換

HESS的作用是補(bǔ)償分布式電源和負(fù)載之間的功率差，即HESS需滿足的功率需求P。針對(duì)HESS的特點(diǎn)，需將P分為高頻和低頻兩部分。本文采用小波包變換來(lái)處理功率需求P。小波包變換在將信號(hào)分解為高頻和低頻兩部分后，不僅可繼續(xù)分解低頻部分，還可對(duì)高頻部分再分解。

首先通過(guò)分解得到小波包分解樹(shù)；然后通過(guò)系數(shù)重構(gòu)，以分解樹(shù)重構(gòu)信號(hào)。本文設(shè)定小波包變換的層數(shù)為3，將P分解重構(gòu)后可得到8段功率需求如圖3所示，圖3符號(hào)的下標(biāo)中，L是處理后的低頻部分；H是處理后的高頻部分。

經(jīng)過(guò)小波包變換后的信號(hào)值中除了Pm之外，其余7段都在0上下波動(dòng)且波動(dòng)的數(shù)值并不大，意味著該儲(chǔ)能裝置在負(fù)責(zé)這7段功率需求時(shí)需頻繁充放電，但不需要承擔(dān)過(guò)大的能量傳輸，則由超級(jí)電容負(fù)責(zé)最為合適。由于本文仿真驗(yàn)證只用到3組HESS，所以對(duì)著7段進(jìn)行合并為：

而Pm由蓄電池負(fù)責(zé)，且本文對(duì)蓄電池部分做了容量和初始SOC兩種參數(shù)的進(jìn)一步區(qū)分，而超級(jí)電容部分則參數(shù)相同，因此對(duì)P部分下面會(huì)做進(jìn)一步分配。

2.2基于蓄電池SOC自適應(yīng)因數(shù)一致性功率分配

已知蓄電池SOC的計(jì)算公式為：

式中：α？——蓄電池的初始SOC;i——電感電流；C——蓄電池的容量；P——蓄電池的輸出功率，也是DC/DC變換器的輸入功率；u;——電池輸出電壓，也是變換器輸入電壓。

其中，P的計(jì)算公式為：

式中：R——電感阻值；P?！儞Q器輸出功率。R很小，相對(duì)于P。而言，其消耗的功率可近似忽略。當(dāng)|P。|越大，SOC變化越大；當(dāng)C，越大，SOC變化越小。在分配多蓄電池的功率給定時(shí)，目的是為了實(shí)現(xiàn)多蓄電池的SOC趨于一致。當(dāng)蓄電池放電時(shí)α。越大的蓄電池，起初就需要被分配較大的功率給定；蓄電池充電時(shí)則相反。當(dāng)SOC一致后，為了保持SOC變化一致，功率給定的分配是根據(jù)C，而定。

假設(shè)分布式HESS系統(tǒng)共有n組HESS，P經(jīng)過(guò)小波包變換后n個(gè)蓄電池需滿足的功率需求為P。首先將所有蓄電池根據(jù)其α。大小，從大到小排序1至n。當(dāng)Pen為正時(shí)，所有蓄電池放電，對(duì)1至n-1的蓄電池依次設(shè)置y;;當(dāng)P為負(fù)時(shí)，所有蓄電池充電，則反順序?qū)至2的蓄電池依次設(shè)置y;。y;是與蓄電池的SOC和C。相關(guān)，且y;∈（0，1）。設(shè)置y;為：

式中：a;——正差值一致性最值；b;——正差值一致性系數(shù)；β——差值底數(shù)，且βgt;1;p——差值系數(shù)，通常取1;△α;=α;-α;+1;c;——負(fù)差值一致性系數(shù)；d？——負(fù)差值一致性最值。其中，a;、bi、c;和d;須滿足y;∈（0，1），且它們之間的關(guān)系為：

式中：C——第i個(gè)蓄電池的容量；當(dāng)Pch≥0時(shí)，i∈{1，2，…，n-1};當(dāng)Pblt;0時(shí)，i∈{n，n-1，…，2}。

根據(jù)Pe的正負(fù)，由y;依次分配n個(gè)蓄電池的功率給定。Peb為正時(shí)，從蓄電池1開(kāi)始，由于其α。最大，需分配最大的功率給定，則將P直接乘上y？得到蓄電池1的功率給定Pm;蓄電池2則從分配后剩下的即Pm-P" 中，乘上y？得到蓄電池2的功率給定P;蓄電池3則從前2個(gè)蓄電池分配后剩下的即Ph-Pe-Pm中分配；以此類推，最后蓄電池n不用因數(shù)yn，前n-1個(gè)蓄電池分配好后剩下的就是蓄電池n的功率給定Pa?？芍?dāng)Pm為正時(shí)，n個(gè)蓄電池的功率給定為：

當(dāng)Pe為負(fù)時(shí)，蓄電池充電的功率分配則相反，此時(shí)反著分配，從蓄電池n開(kāi)始，直到蓄電池1。可知當(dāng)P為負(fù)時(shí)，n個(gè)蓄電池的功率給定為：

綜上，功率分配控制框圖如圖4所示。

3模型預(yù)測(cè)控制

3.1雙向DC/DC變換器的模型

雙向DC/DC變換器電路拓?fù)淙鐖D5所示。當(dāng)T？導(dǎo)通時(shí)，T？關(guān)斷，變換器工作在Boost模式下。建立負(fù)載電壓u。和i的關(guān)系式為：

式中：L——電感感值；C——負(fù)載穩(wěn)壓電容；R？——負(fù)載阻值。

當(dāng)T？導(dǎo)通時(shí)，T？關(guān)斷，變換器工作在Buck模式下，建立u。和i的關(guān)系式為：

將式（8）和式（9）相結(jié)合可得變換器的數(shù)學(xué)模型為：

式中：u——模型的控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)狀態(tài)；S？——T？開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

根據(jù)模型預(yù)測(cè)控制的原理，設(shè)采樣周期為Ts，對(duì)變換器的數(shù)學(xué)模型離散化為：

式中：u（k）——離散化后的模型控制信號(hào)，由于模型預(yù)測(cè)控制是下層控制，為了有更快的控制響應(yīng)，Ts的值盡可能取小。

設(shè)置x（k）=[i（k）u。（k]”，y（k）=x（k）。將離散模型式（11）化為矩陣形式為：

式中：

3.2 FCS-MPC策略

模型是根據(jù)負(fù)載電壓u。和電感電流i建立的，且優(yōu)化目標(biāo)則是將x（k）趨向于給定值并跟隨，那么首先確定u。和i的給定值。u。是DC/DC變換器輸出電壓。分布式HESS通過(guò)變換器并聯(lián)在直流母線上，那么u。的給定值即是母線電壓給定值u。

每一個(gè)儲(chǔ)能單元需滿足其功率給定，通過(guò)變換器功率關(guān)系式（3）來(lái)確定i的給定值。分析式（3）發(fā)現(xiàn)其是一個(gè)關(guān)于i的一元二次方程，可得解為：

由于變換器需滿足電壓控制和功率控制兩種需求，為了在負(fù)載發(fā)生突變時(shí)提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能并減小穩(wěn)態(tài)誤差，在io的基礎(chǔ)上增加電壓誤差ε，和功率誤差εp的補(bǔ)償項(xiàng)為：

式中：△u=u-u。;△P=P-P。;Kp、Kp——電壓誤差、功率誤差的補(bǔ)償比例系數(shù)；Ku、Kp——電壓誤差、功率誤差的補(bǔ)償積分系數(shù)。

因此，i的給定值i為：

建立FCS-MPC的目標(biāo)函數(shù)J為：

式中：λ？、λ？——權(quán)重系數(shù)。

多步FCS-MPC的控制流程如圖6所示。共有2個(gè)循環(huán)判定：內(nèi)部的i循環(huán)是判定MOS管的控制信號(hào)；got用來(lái)與控制信號(hào)兩種狀態(tài)下的目標(biāo)函數(shù)J計(jì)算后的值做比對(duì)，并記錄最小值；x.用來(lái)記錄最小值時(shí)的控制信號(hào)。外部的j循環(huán)是進(jìn)行多步預(yù)測(cè)，共有K步。最終，輸出預(yù)測(cè)第1步的控制信號(hào)。

4仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析

搭建含有儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏直流微電網(wǎng)模型并仿真驗(yàn)證，以下面3種方案做仿真對(duì)比：

1）方案1：控制對(duì)象是含分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏直流微電網(wǎng)，控制策略是基于雙閉環(huán)的多智能體一致性控制。

2）方案2：控制對(duì)象是含分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏直流微電網(wǎng)，控制策略是基于FCS-MPC的自適應(yīng)因數(shù)一致性功率分配控制。

3）方案3：控制對(duì)象是含分布式HESS的光伏直流微電網(wǎng)，控制策略是基于FCS-MPC的分布式HESS功率協(xié)調(diào)控制。

方案1和2的儲(chǔ)能系統(tǒng)為3個(gè)蓄電池組成，方案3的儲(chǔ)能系統(tǒng)為3組HESS組成。其中，方案2中蓄電池的一致性功率分配方法是本文3.2節(jié)的方法；方案3中小波包變換的層數(shù)為3。3種方案中對(duì)控制對(duì)象的控制目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定下，滿足系統(tǒng)的功率需求并使容量不同、初始SOC不同的蓄電池的SOC趨于一致。通過(guò)對(duì)比母線電壓、儲(chǔ)能單元輸出功率和蓄電池SOC值，來(lái)驗(yàn)證HESS的重要性和本文提出的HESS控制方案的有效性。3種方案的控制對(duì)象模型參數(shù)是一致的。主要的仿真模型參數(shù)如表1所示。3種方案的儲(chǔ)能系統(tǒng)需滿足的功率需求P如圖7所示。本文主要研究?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的控制，所以光伏發(fā)電和直流負(fù)載不是本文的研究重點(diǎn)。在3種方案的仿真中光伏發(fā)電都是穩(wěn)定輸出功率50kW。

3種方案的仿真結(jié)果如圖8～圖11所示。圖8為直流母線電壓曲線，可見(jiàn)3種方案的母線電壓都在400 V上下且波動(dòng)都很小，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)的母線電壓穩(wěn)定。相較之下，即便功率需求波動(dòng)大，雙閉環(huán)依舊能穩(wěn)定輸出電壓，但電壓抖動(dòng)較大；方案2和方案3輸出電壓抖動(dòng)小，前者的波動(dòng)較大，后者由于超級(jí)電容分擔(dān)了功率需求的高頻部分，電壓曲線最穩(wěn)定。

圖9是3個(gè)蓄電池的輸出功率曲線。由圖9a和圖9b可知當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)只有蓄電池時(shí)，每個(gè)蓄電池在功率分配后需滿足的功率需求的波動(dòng)依舊很大，而如此一來(lái)會(huì)導(dǎo)致母線電壓一定程度的波動(dòng)。由圖9c可知，超級(jí)電容分擔(dān)了功率需求的高頻部分，此時(shí)蓄電池需滿足的功率需求的波動(dòng)就緩和了很多，在經(jīng)過(guò)功率分配后，每個(gè)蓄電池需承擔(dān)的功率的波動(dòng)會(huì)更加小一些，這樣就可以確保微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖10是3個(gè)蓄電池的SOC曲線。在式（2）和式（3）的分析中可知，蓄電池輸出功率絕對(duì)值|P。|越大，SOC變化越大，于是參考圖9來(lái)分析圖10。蓄電池1的SOC值最大且容量值C，最大，所以圖9中可見(jiàn)3種方案的蓄電池1輸出功率都是最大的，且在3個(gè)蓄電池的SOC值已一致后，由于蓄電池1的C最大，蓄電池1需要相較于蓄電池2和3輸出更大的功率才能保持與蓄電池2和3的SOC一致，而蓄電池2和3的容量相同，所以兩者輸出的功率相同。

由圖10中3種方案的對(duì)比可見(jiàn)，本文的功率分配方法是優(yōu)于多智能體一致的。在相同的功率需求下，方案2和方案3都在40s附近實(shí)現(xiàn)了SOC一致，而方案1直到仿真結(jié)束都未實(shí)現(xiàn)一致。3種方案都將蓄電池間SOC差值作為功率分配的主要參考。其中由圖9a中蓄電池3波形可知，方案1的控制參數(shù)已為最佳值。結(jié)合圖9a和圖10a，在SOC差值越小時(shí)，可見(jiàn)蓄電池2和3的輸出功率已是很接近了，從而蓄電池間SOC差值減小自然就會(huì)緩慢。對(duì)比圖9b和圖10b以及圖9c和圖10c，在SOC差值不為0時(shí)，方案2和3中蓄電池3的輸出功率是小于方案1的，蓄電池1和2承擔(dān)更多的功率輸出，所以方案2和3的蓄電池間SOC差值變化更加明顯，可見(jiàn)功率分配策略中蓄電池間SOC差值起到的作用是比方案1大的。雖說(shuō)多智能體一致最終是可以實(shí)現(xiàn)蓄電池的SOC一致，但是，本文中設(shè)計(jì)的策略更優(yōu)。

圖11是方案3中3個(gè)超級(jí)電容輸出功率曲線。其中，實(shí)線是超級(jí)電容的輸出功率曲線，虛線是超級(jí)電容的功率給定曲線?？煽闯觯?jí)電容很好地跟隨了功率給定，滿足了功率需求的高頻部分。

5結(jié)論

本文研究含有分布式HESS的孤島直流微電網(wǎng)，針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)提出一種基于FCS-MPC的功率協(xié)調(diào)控制策略。該策略將控制分為2層，底層為FCS-MPC，上層為功率分配策略。在確定分布式HESS需補(bǔ)償?shù)墓β市枨蠛?，通過(guò)小波包變換為高功率密度和高能量密度兩部分，分別讓超級(jí)電容和蓄電池來(lái)補(bǔ)償?？紤]到蓄電池的容量和初始SOC不同，本文設(shè)計(jì)了基于蓄電池SOC自適應(yīng)因數(shù)一致性功率分配方法，對(duì)高能量密度部分進(jìn)行再分配，來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄電池的SOC一致。在分配好每個(gè)儲(chǔ)能單元的功率給定后，F(xiàn)CS-MPC通過(guò)在線預(yù)測(cè)優(yōu)化控制儲(chǔ)能單元輸出跟隨給定值。本文在仿真中設(shè)計(jì)3種方案，在比對(duì)HESS和單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的同時(shí)，將2層的控制方法都與其他控制方法做對(duì)比：FCS-MPC與電壓電流雙閉環(huán)、基于蓄電池SOC自適應(yīng)因數(shù)一致性功率分配方法與多智能體一致性控制。在仿真結(jié)果中可看出：在儲(chǔ)能系統(tǒng)滿足復(fù)雜功率需求時(shí)，HESS比單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)更加可靠，同時(shí)FCS-MPC會(huì)產(chǎn)生一定的電壓波動(dòng)但電壓抖動(dòng)小；本文所提出的基于蓄電池SOC自適應(yīng)因數(shù)一致性功率分配方法更快地實(shí)現(xiàn)了蓄電池的SOC一致。綜上可知，本文針對(duì)孤島直流微電網(wǎng)中分布式HESS提出的基于FCS-MPC的功率協(xié)調(diào)控制策略是有效的。

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DISTRIBUTED HYBRID ENERGY STORAGE SYSTEM POWERC0ORDINATION CONTROL BASED ON FCS-MPC

Yin Zhanxiang，LuFeng，PanTinglong，YangWeilin，HuGuanyang（School of Internet of Things Engineering，JiangnanUniversity，Wuxi 214122，China）

Abstract：Aiming at the problem of coordinating operation of distributed hybrid energy storage system（HESS）in the isolated DCmicrogrid，a power coordinating control strategy based on finite control set-model predictive control （FCS-MPC）is proposeed.Thisstrategy uses wavelet packet transform to decompose the power demand of distributed HESS，and due to the characteristics of thedecomposed signal and the diference in the initial state of the battery in distributed HESS，so the adaptive factor pair is designed basedon the state of charge（SOC）of the batery to further decompose the lowest frequency signal after decomposition.Due to the small numberof switching state combinations of DC/DC converters，therlling optimization calculation of multi-step FCS-MPC is less，so FCS-MPCisused to replace the dual closed-loop PI control to improve the dynamic response of the system.In this paper，an islanded DC microgridmodel containing distributed HESS is constructed，and the simulation comparison of the three schemes is made，which verifies that thestrategy effectively smooths the DC bus fluctuation and realizes the consistency of battery SOC.This strategy is conducive to improvingthe stability of grid operation and extending the service life of the battery.

Keywords：finite control set-model predictive control;distributed hybrid energy storage system;electric power distribution;waveletpackettransform;SOC consistency