CN102664421A - 用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法。该方法包括下述步骤：（1）确定采样控制周期，并初始化滤波时间常数和风电并网目标功率偏置值；（2）读取当前电池荷电百分数；（3）计算平滑后的风电并网功率目标值；（4）计算储能电池系统的出力目标值。本发明提供的方法可减小风电输出功率波动的变化率，同时又兼顾了储能电池系统的功率平滑备用，最大限度地发挥储能电池平滑风电的能力。

Description

用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法

技术领域

本发明涉及电工技术领域的功率给定方法，具体涉及一种用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法。

背景技术

为了保证电力供需平衡与电网安全，风电大幅度、高频率的波动性给电力系统中其他电源带来了很大的调节压力与负担。因此《风电场接入电网技术规定》对风电最大功率变化率有如下规定：风电场应限制输出功率的变化率。最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率，具体限值可参照下表。

表1风电场最大功率变化率推荐值

风电场装机容量(MW)	10min最大变化量(MW)	1min最大变化量(MW)
			<30	20	6
30-150	装机容量/1.5	装机容量/5
			>150	100	30

利用储能电池减小风电波动性成为电网安全经济接纳风电的解决方法之一。目前，公布的文献<<钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究>>提出了基于低通滤波器的储能平滑风电的算法，该方法是基于频域的设计方法，以减小风电波动的高频成分，保留风电波动的低频部分为平滑目标，离线设计滤波器的相关参数，实现平滑风电波动的目标。该方法并不是按照风电场接入电网技术规定的时域目标来设计，并且离线设计滤波器参数，设计的滤波参数很难适应不同季节、不同地点、不同气候的风电场的平滑要求，也就是说在不同场景下，需要根据风电波动的历史数据，重新设计滤波器，适应性比较差。

文献《用于平抑可再生能源功率波动的储能电站建模及评价》根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束，采用动态规划法的优化算法，提出了储能系统动态充放电控制策略。该方法不足之处是基于风电预测数据开展储能充放电计划(出力目标)的安排，对风电预测依赖性强。由于受到预测精度的限制，储能的充放电可能对风电波动起到“反调”的作用，在实际应用中困难比较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法。该方法直接以风电输出功率波动的变化率或幅值作为控制目标，去实现电池储能系统出力目标的安排；在风电波动平缓阶段，保持储能电池系统有足够的功率平滑备用，以能及时响应风电功率的下次比较大的波动。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

（1）确定采样控制周期，并初始化滤波时间常数和风电并网目标功率偏置值；

（2）读取当前电池荷电百分数；

（3）计算平滑后的风电并网功率目标值；

（4）计算储能电池系统的出力目标值。

优选的，所述步骤（1）中，确定采样控制周期T_c，并初始化一阶低通滤波器的滤波时间常数τ和风电并网目标功率偏置值ΔP^wind_ref。

优选的，所述步骤（2）中，在每个所述采样控制周期内，读取储能电池系统当前荷电百分数

优选的，所述步骤（3）中，在每个所述采样控制周期内，采样风电当前并网功率信号，并通过所述一阶低通滤波器计算平滑后风电功率目标值；

所述平滑后风电功率目标值还叠加了功率偏置值，形成所述采样控制周期内的平滑后风电并网功率目标值。

较优选的，所述平滑后的风电并网功率目标值用下述①式表示：

$P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\&tau;}}_k}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_{k-1}^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}+\frac{T_c}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_k^{\mathrm{wind}}+\mathrm{\&Delta;}{P}_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}$ ①；

式中：

τ_k为k个控制周期内的滤波时间参数；

T_c为采样控制周期；

为当前k时刻经电池储能系统平滑后的风电功率目标值；

为当前k时刻风电并网采样功率值；

为平滑后的风电并网目标功率偏置值。

较优选的，所述一阶低通滤波器滤波时间常数τ_k可变，在每个所述采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；包括：

a、当平滑后的风电并网功率最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，所述滤波时间参数的调节采用比例-微分PD控制规则，用下述②式表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p1(ε_k-ε^ref)+k_d((ε_k-ε_k-1)-(ε_k-1-ε_k-2))                ②；

式中：

τ_k-1为上一控制周期的滤波时间常数；

k_p1为波动调节区比例系数；k_d为微分调节系数；

ε^ref为风电功率最大波动率允许值；ε_k-1为k-1时刻平滑后的风电功率最大波动率；

ε_k-2为k-2时刻平滑后的风电功率最大波动率；

b、当平滑后的风电并网功率最大波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，所述滤波时间参数的调节采用比例P控制规则，用下述式③表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p2(ε_k-ε^ref)                                              ③；

式中：k_p2为允许范围区域的比例系数，k_p2＜k_p1。

较优选的，所述平滑后的风电并网功率的最大波动率是由在当前时刻之前的一定时间尺度如1min的风-储联合发电并网功率采样值序列计算得到，用下述④式表示：

${\mathrm{\&epsiv;}}_k=\frac{|P_{\max }^k-P_{\min }^k|}{P_{\mathrm{total}}}$ ④；

式中：

ε_k为风-储联合发电功率最大波动率；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最大值；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最小值；

P_total为风电装机容量。

较优选的，得到所述平滑后的风电并网目标功率偏置值

包括以下步骤：

1）在每个所述采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；

2）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，所述平滑后的风电并网目标功率偏置值

为0；

3）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，所述平滑后的风电并网目标功率偏置值

由读取的当前电池荷电百分数通过储能电池荷电状态SOC调节得到，用下述⑤式表示：

${\mathrm{\&Delta;P}}_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=k_{\mathrm{soc}}({\mathrm{SOC}}^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})$ ⑤；

式中：

k_soc为所述目标功率偏置值调节系数；SOC^bat_ref为电池荷电百分数参考值。

优选的，所述步骤（4）中，计算储能电池系统的出力目标值，包括以下步骤：

i、在每个所述采样控制周期内，将平滑后的风电并网功率目标值

与实际的风电并网功率采样值进行相减，得到储能电池系统功率目标初值，用下述⑥式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}}=P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}-P_k^{\mathrm{wind}}$ ⑥；

式中：

为当前k时刻实际的风电并网功率采样值；

为当前k时刻储能电池系统功率目标初值；

ii、将比较的结果储能电池系统功率目标初值根据储能电池系统发电的约束条件做功率校核，经过校核的比较值作为所述储能电池系统的出力目标值，并返回步骤（2）；

所述约束条件包括储能电池功率约束条件和储能电池能量约束条件。

较优选的，所述做功率校核用下述⑦式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}=\left\{\begin{array}{c}\min (P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}-P_k^{\mathrm{wind}},({\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}}-{\mathrm{SOC}}_{\min })W_b/T_c,P_{\mathrm{disch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}\&GreaterEqual;P_k^{\mathrm{wind}})\\ -\min (P_k^{\mathrm{wind}}-P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}},({\mathrm{SOC}}_{\max }-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})W_b/T_c,P_{\mathrm{ch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}<P_k^{\mathrm{wind}})\end{array}\right.$ ⑦；

式中：

为储能电池系统功率给定，正值表示放电；负号表示充电；

SOC_min,SOC_max分别为电池荷电百分数上限和下限；

分别为储能电池系统允许的最大放电功率和最大充电功率；

W_b为储能电池系统额定容量。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、采用本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，解决了既有储能电池系统低通滤波的功率给定方法存在的问题；

2、本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，不需要人工离线设置滤波器参数，并且能直接根据风电最大功率波动状况在线实时自整定滤波参数，适应性强；

3、本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，在风电大波动阶段，自整定滤波参数采用比例-微分PD控制规则，提高储能电池平抑波动的快速响应性能；在风电平缓阶段，自整定滤波参数采用比例P控制规则，避免储能电池的“反调”现象，同时在参数整定过程中还计及了储能电池的能量状态（SOC），提高了储能电池应对风电大波动的功率备用能力；

4、采用本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，可减小风电输出并网功率波动的变化率，同时又兼顾了储能电池系统的功率平滑备用，最大限度地发挥储能电池系统平滑风电的能力。

附图说明

图1是本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法的结构框图；

图2是本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，图1是本发明提供的平抑风电并网功率波动的电池储能控制系统的功率给定方法的结构框图；其中实现本发明方法的系统包括风-储并网功率波动率计算器1、功率波动率比较器2、滤波时间常数调节器3、一阶数字低通滤波器4、储能电池荷电状态SOC调节器5、储能电池荷电状态SOC比较器6、平滑后风电并网目标功率累加器7、减法器8、储能功率给定校核器9。

风-储并网功率波动率计算器1用于计算风-储并网功率最大波动率ε_k；

功率波动率比较器2用于比较最大波动率ε_k和波动率规定参考值ε^ref的大小；

滤波时间常数调节器3用于调节滤波时间参数τ_k的变化；

一阶数字低通滤波器4用于得到平滑后风电功率目标初值；

储能电池荷电状态SOC调节器5用于调节电池荷电百分数

得到平滑后风电目标功率偏置ΔP^wind_ref；

储能电池荷电状态SOC比较器6用于比较

和电池荷电参考值SOC^bat_ref大小；

平滑后风电并网目标功率累加器7用于累加平滑后风电功率目标初值和ΔP^wind_ref，得到风-储联合发电并网功率目标值P^wind_ref；

减法器8用于平滑后的风电并网功率目标值即风-储联合发电并网功率目标值P^wind_ref与实际的风电功率采样值P^wind进行相减运算，得到储能电池系统功率目标初值(未经功率校核的值)；

储能功率给定校核器9用于储能电池系统目标功率值的校核，得到储能电池系统出力给定P^bat_ref。

本发明提供的平抑风电并网功率波动的电池储能控制系统的功率给定方法，将当前风+储并网功率的最大波动率ε并与其设定值ε^ref相比较，判断波动是否越限，若波动在越限区域内，电池储能系统的功率给定值是由风电并网功率经过变时间参数的一阶低通滤波器后得到平滑后的风电功率目标值P^wind_ref，再由风电功率目标值P^wind_ref减去当前风电并网功率P^wind后得到。若波动在允许范围区域内，平滑后风电功率目标值除了来自一阶低通滤波器外，还叠加了储能荷电状态控制器输出的目标功率校正信号Δ^Pwind_ref；最后，电池储能系统的功率给定值经过储能功率给定校核后供电池储能控制系统执行。

如图2所示，图2是本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法的流程图，具体包括如下步骤：

（1）确定采样控制周期，并初始化滤波时间常数和风电并网目标功率偏置值：

确定采样控制周期T_c，并初始化一阶低通滤波器的滤波时间常数τ和目标功率偏置值ΔP^wind_ref。

（2）读取当前电池荷电百分数：

在每个采样控制周期内，采样风-储联合发电的输出功率，在线滚动计算过去一定时间（如1min或10min）尺度的风-储联合发电并网功率的最大波动率，并读取电池储能控制系统输出的当前电池荷电百分数

（3）计算平滑后的风电并网功率目标值：

在每个采样控制周期内，采样风电当前并网风电功率信号，并通过一阶低通滤波器计算平滑后风电功率目标值；

平滑后风电功率目标值叠加了功率偏置值后，形成采样控制周期内的平滑后风电功率目标值。

平滑后的风电功率目标值用下述①式表示：

$P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\&tau;}}_k}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_{k-1}^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}+\frac{T_c}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_k^{\mathrm{wind}}+{\mathrm{\&Delta;P}}_k^{\mathrm{wind}-\mathrm{ref}}$ ①；

式中：

τ_k为k个控制周期内的滤波时间参数；

T_c为采样控制周期；

为当前k时刻经电池储能系统平滑后的风电功率目标值；

为当前k时刻风电并网采样功率值；

为平滑后的风电目标功率偏置值。

一阶低通滤波器的滤波时间常数τ_k可变，在每个采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；包括：

a、当平滑后的风电并网功率最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，滤波时间参数τ_k的调节采用比例-微分PD控制规则，用下述②式表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p1(ε_k-ε^ref)+k_d((ε_k-ε_k-1)-(ε_k-1-ε_k-2))            ②；

式中：

τ_k-1为上一控制周期的滤波时间常数；

k_p1为波动调节区比例系数；k_d为微分调节系数；

ε^ref为风电功率最大波动率允许值；ε_k-1为k-1时刻平滑后的风电功率最大波动率；

ε_k-2为k-2时刻平滑后的风电功率最大波动率；

b、当平滑后的风电并网功率最大波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，滤波时间参数τ_k的调节采用比例P控制规则，用下述式③表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p2(ε_k-ε^ref)                            ③；

式中：k_p2为允许范围区域的比例系数，k_p2＜k_p1。

平滑后的风电并网功率的最大波动率是由在当前时刻之前的一定时间尺度如1min的风-储联合发电并网功率采样值序列计算得到，用下述④式表示：

${\mathrm{\&epsiv;}}_k=\frac{|P_{\max }^k-P_{\min }^k|}{P_{\mathrm{total}}}$ ④；

式中：

ε_k为风-储联合发电功率最大波动率；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最大值；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最小值；

P_total为风电装机容量。

得到平滑后的风电目标功率偏置值

包括以下步骤：

1）在每个采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；

2）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，所述平滑后的风电目标功率偏置值

为0；

3）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，所述平滑后的风电目标功率偏置值通过读取的当前电池荷电百分数得到，用下述⑤式表示：

$\mathrm{\&Delta;}{P}_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=k_{\mathrm{soc}}({\mathrm{SOC}}^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})$ ⑤；

式中：

k_soc为所述目标功率偏置值调节系数；SOC^bat_ref为电池荷电百分数参考值。

（4）计算储能电池系统的出力目标值：

计算储能电池系统的出力给定值包括以下步骤：

i、在每个所述采样控制周期内，将平滑后的风电并网功率目标值

与实际的风电并网功率采样值进行相减，得到储能电池系统功率目标初值，用下述⑥式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}}=P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}-P_k^{\mathrm{wind}}$ ⑥

式中：

为当前k时刻实际的风电并网功率采样值；

为当前k时刻储能电池系统功率目标初值。

ii、并将比较的结果储能电池系统功率目标初值根据储能电池系统发电的约束条件做功率校核，经过校核的比较值作为所述储能电池系统的出力给定值，并返回步骤（2）。

做功率校核用下述⑦式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}=\left\{\begin{array}{c}\min (P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}},({\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}}-{\mathrm{SOC}}_{\min })W_b/T_c,P_{\mathrm{disch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}}\&GreaterEqual;0)\\ -\min ({-P}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}},({\mathrm{SOC}}_{\max }-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})W_b/T_c,P_{\mathrm{ch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}}<0)\end{array}\right.$ ⑦；

式中：

为储能电池系统功率给定，正值表示放电；负号表示充电；

SOC_min,SOC_max分别为电池荷电百分数上限和下限；

分别为储能电池系统允许的最大放电功率和最大充电功率；

W_b为储能电池系统额定容量。

本发明提供的用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，通过在线滚动计算一定时间尺度内的风-储联合发电并网功率的最大波动率，并将其与最大波动率设定值（参考值）相比较，判断波动是否越过允许范围，若波动在越限区域内，则电池储能系统的功率给定值是由风电并网功率经过变时间参数的一阶数字低通滤波器后得到平滑后的风+储功率目标值减去当前风电并网功率后得到。该一阶低通滤波器的时间参数根据波动率偏差大小采用比例-微分PD控制规则在线实时调整，以能使风电波动由越限区迅速回到允许范围区域。

若波动在允许范围区域，平滑后风-储联合发电的风电功率目标值由两部分组成，一个来自滤波时间参数可变的一阶低通数字滤波器，该滤波器的时间参数根据波动率偏差大小采用比例P控制规则在线实时调整，为了避免波动在允许区和越限区域来回振荡，波动在容许区域时的滤波时间参数调节的比例调节系数整定一般小于波动在越限区域时的比例调节系数。另一部份来自储能荷电状态控制器输出的目标功率校正信号，它是根据当前电池储能荷电百分数与理想荷电百分数的偏差采用比例调节规则得到，目的就是使储能电池持有足够的功率平滑备用，以能响应未来比较大的风电波动时段。

最后储能电池系统的功率目标值（目标值也称作给定值）还经过储能功率给定校核环节，确保最终的电池储能系统给定值满足储能最大充放电功率和储能容量的约束条件。

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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.用于平抑风电并网功率波动的储能电池系统功率给定方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

（1）确定采样控制周期，并初始化滤波时间常数和风电并网目标功率偏置值；

（2）读取当前电池荷电百分数；

（3）计算平滑后的风电并网功率目标值；

（4）计算储能电池系统的出力目标值。

2.如权利要求1所述的功率给定方法，其特征在于，所述步骤（1）中，确定采样控制周期T_c，并初始化一阶低通滤波器的滤波时间常数τ和风电并网目标功率偏置值ΔP^wind_ref。

3.如权利要求1所述的功率给定方法，其特征在于，所述步骤（2）中，在每个所述采样控制周期内，读取储能电池系统当前荷电百分数

4.如权利要求1所述的功率给定方法，其特征在于，所述步骤（3）中，在每个所述采样控制周期内，采样风电当前并网功率信号，并通过所述一阶低通滤波器计算平滑后风电功率目标值；

所述平滑后风电功率目标值还叠加了功率偏置值，形成所述采样控制周期内的平滑后风电并网功率目标值。

5.如权利要求4所述的功率给定方法，其特征在于，所述平滑后的风电并网功率目标值用下述①式表示：

$P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=\frac{{\mathrm{\&tau;}}_k}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_{k-1}^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}+\frac{T_c}{{\mathrm{\&tau;}}_k+T_c}{P}_k^{\mathrm{wind}}+\mathrm{\&Delta;}{P}_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}$ ①；

式中：

τ_k为k个控制周期内的滤波时间参数；

T_c为采样控制周期；

为当前k时刻经电池储能系统平滑后的风电功率目标值；

为当前k时刻风电并网采样功率值；

为平滑后的风电并网目标功率偏置值。

6.如权利要求5所述的功率给定方法，其特征在于，所述一阶低通滤波器滤波时间常数τ_k可变，在每个所述采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；包括：

a、当平滑后的风电并网功率最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，所述滤波时间参数的调节采用比例-微分PD控制规则，用下述②式表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p1(ε_k-ε^ref)+k_d((ε_k-ε_k-1)-(ε_k-1-ε_k-2))        ②；

式中：

τ_k-1为上一控制周期的滤波时间常数；

k_p1为波动调节区比例系数；k_d为微分调节系数；

ε^ref为风电功率最大波动率允许值；ε_k-1为k-1时刻平滑后的风电功率最大波动率；

ε_k-2为k-2时刻平滑后的风电功率最大波动率；

b、当平滑后的风电并网功率最大波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，所述滤波时间参数的调节采用比例P控制规则，用下述式③表示：

τ_k＝τ_k-1+k_p2(ε_k-ε^ref)                                      ③；

式中：k_p2为允许范围区域的比例系数，k_p2＜k_p1。

7.如权利要求6所述的功率给定方法，其特征在于，所述平滑后的风电并网功率的最大波动率是由在当前时刻之前的一定时间尺度如1min的风-储联合发电并网功率采样值序列计算得到，用下述④式表示：

${\mathrm{\&epsiv;}}_k=\frac{|P_{\max }^k-P_{\min }^k|}{P_{\mathrm{total}}}$ ④；

式中：

ε_k为风-储联合发电功率最大波动率；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最大值；

为当前k时刻之前的一定时间尺度如1min内，风-储联合发电并网功率采样值的最小值；

P_total为风电装机容量。

8.如权利要求5所述的功率给定方法，其特征在于，得到所述平滑后的风电并网目标功率偏置值包括以下步骤：

1）在每个所述采样控制周期内，判断平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率ε_k是否越限；

2）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率的最大波动率在越限区域ε_k≥ε^ref，所述平滑后的风电并网目标功率偏置值

为0；

3）当平滑后的风电并网功率即风-储联合发电并网功率波动率在允许范围区域ε_k＜ε^ref，所述平滑后的风电并网目标功率偏置值

由读取的当前电池荷电百分数通过储能电池荷电状态SOC调节得到，用下述⑤式表示：

${\mathrm{\&Delta;P}}_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}=k_{\mathrm{soc}}({\mathrm{SOC}}^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})$ ⑤；

式中：

k_soc为所述目标功率偏置值调节系数；SOC^bat_ref为电池荷电百分数参考值。

9.如权利要求1所述的功率给定方法，其特征在于，所述步骤（4）中，计算储能电池系统的出力目标值，包括以下步骤：

i、在每个所述采样控制周期内，将平滑后的风电并网功率目标值与实际的风电并网功率采样值进行相减，得到储能电池系统功率目标初值，用下述⑥式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{temp}}=P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}-P_k^{\mathrm{wind}}$ ⑥；

式中：

为当前k时刻实际的风电并网功率采样值；

为当前k时刻储能电池系统功率目标初值；

ii、将比较的结果储能电池系统功率目标初值根据储能电池系统发电的约束条件做功率校核，经过校核的比较值作为所述储能电池系统的出力目标值，并返回步骤（2）；

所述约束条件包括储能电池功率约束条件和储能电池能量约束条件。

10.如权利要求9所述的功率给定方法，其特征在于，所述做功率校核用下述⑦式表示：

$P_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{ref}}=\left\{\begin{array}{c}\min (P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}-P_k^{\mathrm{wind}},({\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}}-{\mathrm{SOC}}_{\min })W_b/T_c,P_{\mathrm{disch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}\&GreaterEqual;P_k^{\mathrm{wind}})\\ -\min (P_k^{\mathrm{wind}}-P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}},({\mathrm{SOC}}_{\max }-{\mathrm{SOC}}_k^{\mathrm{bat}\_\mathrm{real}})W_b/T_c,P_{\mathrm{ch}\arg e}^{\max })(P_k^{\mathrm{wind}\_\mathrm{ref}}<P_k^{\mathrm{wind}})\end{array}\right.$ ⑦；

式中：

为储能电池系统功率给定，正值表示放电；负号表示充电；

SOC_min,SOC_max分别为电池荷电百分数上限和下限；

分别为储能电池系统允许的最大放电功率和最大充电功率；

W_b为储能电池系统额定容量。

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