CN103051018B - 用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，在控制电池储能系统的过程中通过设置以天为时间尺度的控制周期，在每个控制周期后期将电池储能系统的荷电状态SOC调节至初始状态，结合考虑控制目标、电池储能系统的SOC工作范围等电池储能系统应用过程中的约束条件，及电池储能系统工作过程中可能出现的连续充放电工作状态等因素估算电池储能系统的规模需求，估算得到的规模为电池储能系统初始规模；控制系统的输入量为风电短期功率预测数据和实时风电有功功率数据，将二者做差得预测偏差，当偏差超出允许的误差带宽时，控制电池储能系统吸收或释放该部分功率，缩减风电功率和目标曲线之间的偏差，提高风电的可控性。

Description

用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法

技术领域

本发明属于电池储能技术应用领域，具体涉及一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法。

背景技术

天然风能资源本身具有随机性较强、无法准确预测等特点。我国风电发展以大规模开发、远距离输电、高电压等级集中接入为主。随着大规模的风电机组接入电网，风电功率波动对电网的影响较为显著，电池储能技术是降低这些影响的有效途径之一。

风电功率预测按预测时间划分为超短期、短期、中期及长期预测，其中，短期功率预测的目的是便于电网合理调度，保证电能质量。目前电池储能系统在风力发电方面的应用，主要包括改善风电电能质量、提升风力机的故障穿越能力、平滑风电出力波动、对风电出力进行削峰填谷等，结合目前风电预测现状的控制方法研究尚处于初级阶段，基于目前电池储能系统的成本是其大规模应用的最大瓶颈，近年来关于提高电池储能系统应用效率的研究较多，大多以结合功率型储能的混合储能系统实现，或结合经济性权衡电池储能系统的最优配置容量。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，解决了现有的风电与储能联合应用没有结合风电功率预测现状及国家能源局对风电功率预测应用的要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，包括：电池储能系统和其控制系统，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

(1).在一定控制策略下，估算所需储能容量；

(2).以估算得到的储能容量为电池储能系统初始规模，初始化电池储能系统参数；

(3).输入风电数据；

(4).判断控制系统工作时间T是否小于[24-T_adj]，若小于，此时电池储能系统处于工作模式，得到当前时刻的预测偏差ΔP_k，对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α；

(5).通过电池储能系统的充放电指令Flag_k、充放电效率、SOC运行范围和额定功率，修订电池储能系统功率指令

(6)重复步骤3至步骤5，直到控制系统工作时间T为[24-T_adj]，切换电池储能系统的工作模式至SOC主动调节模式，判断电池储能系统的SOC值SOC_k是否等于0.5，系统根据判断的结果进行相关动作；

(7).控制系统运行时间为24h时，控制系统运行时间清零，重新计时，并重复步骤3至步骤6；

其中，T_adj为电池储能系统荷电状态SOC的主动调节时间。

本发明提供的优选技术方案中，在所述步骤1中，控制策略为：以短期功率预测曲线为目标曲线，允许误差带宽25%为控制目标，设置电池储能系统的SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]，结合电池储能系统工作过程中出现的连续充放电工作状态，估算在这种控制策略下所需储能容量：

P_rate=max[|ΔP₁|,|ΔP₂|,…|ΔP_N|]

E_rate≤max(Num₁,Num₂)/min[(SOC_max-SOC_ref),(SOC_ref-SOC_min)]

Num₁=max[|ΔP₁×ΔT|,|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT|,…|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT+…ΔP_N×ΔT|]

${\mathrm{Num}}_2=\max \left[\right|\underset{i=1}{\overset{i=m_1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P}_i\×\mathrm{\ΔT}|,|\underset{i=m_2}{\overset{i=m_3}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P}_i\×\mathrm{\ΔT}|,...|\underset{i=m_j}{\overset{i=m_n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P}_i\×\mathrm{\ΔT}\left|\right]$

$\mathrm{\&Delta;}{P}_i=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}>0\\ \frac{\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{disch}}},\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}<0\end{array}\right.$

其中，ΔT为控制指令周期；ΔP_i为各个时刻电池储能系统的功率需求；1～m₁，m₂～m₃，m_j～m_n为样本数据中需要储能不间断充电放电的数据采样时刻，其中不间断充电时间定义为连续不放电时间，不间断放电时间定义为连续不充电时间，Num₁为储能系统连续运行时的容量需求最大瞬时值，Num₂为考虑连续充放电时的储能容量需求最大值；ΔP_i′为满足控制目标的功率需求；P_rate为电池储能系统额定功率；E_rate为电池储能系统的额定容量。

本发明提供的第二优选技术方案中，在所述步骤2中，电池储能系统参数包括：额定功率P_rate、额定容量E_rate和SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]。

本发明提供的第三优选技术方案中，在所述步骤3中，风电数据，包括：输入风电短期功率预测数据

实时风电有功功率数据

和电池储能系统的SOC值SOC_k。

本发明提供的第四优选技术方案中，在所述步骤4中，预测偏差

允许的误差带宽α=P_rate×25%。

本发明提供的第五优选技术方案中，对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α的过程如下：

若|ΔP_k|≤α，说明k时刻功率预测误差满足要求，不需要电池储能系统出力，设置电池储能系统功率指令

充放电指令Flag_k=0；

否则说明k时刻功率预测误差不满足要求，需要电池储能系统出力以弥补功率预测误差，提高调度侧对风电的控制性，再判断ΔP_k是否大于0，若大于0，则设置 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_F^k-P_W^k-\mathrm{\&alpha;},$ Flag_k=1，否则置 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_W^k-P_F^k-\mathrm{\&alpha;},$ Flag_k=-1。

本发明提供的第六优选技术方案中，所述步骤5中，当Flag_k=-1时，设置电池储能系统功率指令

判断电池储能系统功率指令

与电池储能系统额定功率P_rate的大小，

若大于P_rate，修订

当判断需要电池储能系统充电且SOC_k<SOC_max，但若执行当前的功率指令

经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将大于SOC_max，修订

E_rate为电池储能系统的额定容量；

当判断需要电池储能系统放电且电池储能系统的SOC_k>SOC_min，但若执行当前的功率指令

经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将小于SOC_min，修订最后将充放电指令Flag_k和经过约束修订后的功率指令

发送至电池储能系统。

本发明提供的第七优选技术方案中，所述步骤6中，SOC_k等于0.5，则设置Flag_k=0，

电池储能系统不动作；若SOC_k>0.5，通过控制电池储能系统以额定功率放电，直至SOC_k=0.5；若SOC_k<0.5，通过控制电池储能系统以额定功率充电，直至SOC_k=0.5，电池储能系统停止动作，等待控制系统运行时间为24h时进入下一个控制周期。

与现有技术比，本发明提供的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，解决了现有的风电与储能联合应用没有结合风电功率预测现状及国家能源局对风电功率预测应用的要求的问题，可以设置电池储能系统的控制周期，避免了现有对电池储能系统规模需求的估算方法没有全面考虑控制目标、电池储能系统的SOC工作范围等电池储能系统应用过程中的约束条件，及电池储能系统工作过程中可能出现的连续充放电工作状态等因素的缺陷；提出的设置以天为时间尺度的控制周期和电池储能系统SOC主动调节是在以极小影响电池储能系统使用寿命的前提下优化储能容量的有效方法；另外，电池储能系统容量需求的估算是储容配比研究的关键环节，本方法提出的估算方法在结合考虑控制目标、电池储能系统的额定功率、额定容量及SOC工作范围等电池储能系统应用过程中的约束条件，及电池储能系统工作过程中可能出现的连续充放电工作状态的基础上提出的，具有较好的工程应用价值。

附图说明

图1为用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法的控制框图。

图2为用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法的曲线图。

图3为用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，包括：电池储能系统和其控制系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1).在一定控制策略下，估算所需储能容量；

(2).以估算得到的储能容量为电池储能系统初始规模，初始化电池储能系统参数；

(3).输入风电数据；

(4).判断控制系统工作时间T是否小于[24-T_adj]，若小于，此时电池储能系统处于工作模式，得到当前时刻的预测偏差ΔP_k，对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α；

(5).通过电池储能系统的充放电指令Flag_k、充放电效率、SOC运行范围和额定功率，修订

(6)重复步骤3至步骤5，直到控制系统工作时间T为[24-T_adj]，切换电池储能系统的工作模式至SOC主动调节模式，判断SOC_k是否等于0.5，系统根据判断的结果进行相关动作；

(7).控制系统运行时间为24h时，控制系统运行时间清零，重新计时，并重复步骤3至步骤6；

其中T_adj为电池储能系统荷电状态SOC的主动调节时间。

在所述步骤1中，控制策略为：以短期功率预测曲线为目标曲线，允许误差带宽25%为控制目标，设置电池储能系统的SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]，结合电池储能系统工作过程中出现的连续充放电工作状态，估算在这种控制策略下所需储能容量：

P_rate=max[|ΔP₁|,|ΔP₂|,…|ΔP_N|]

E_rate≤max(Num₁,Num₂)/min[(SOC_max-SOC_ref),(SOC_ref-SOC_min)]

Num₁=max[|ΔP₁×ΔT|,|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT|,…|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT+…ΔP_N×ΔT|]

${\mathrm{Num}}_2=\max \left[\right|\underset{i=1}{\overset{i=m_1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,|\underset{i=m_2}{\overset{i=m_3}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,...|\underset{i=m_j}{\overset{i=m_n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}\left|\right]$

其中，ΔT为控制指令周期；ΔP_i为各个时刻电池储能系统的功率需求；1～m₁，m₂～m₃，m_j～m_n为样本数据中需要储能不间断充电放电的数据采样时刻，其中不间断充电时间定义为连续不放电时间，不间断放电时间定义为连续不充电时间，Num₁为储能系统连续运行时的容量需求最大瞬时值，Num₂为考虑连续充放电时的储能容量需求最大值；

$\mathrm{\&Delta;}{P}_i=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}>0\\ \frac{\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{disch}}},\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}<0\end{array}\right.$

其中，ΔP_i′为满足控制目标的功率需求。

在所述步骤2中，电池储能系统参数包括：额定功率P_rate、额定容量E_rate和SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]。

在所述步骤3中，风电数据，包括：输入风电短期功率预测数据实时风电有功功率数据

和电池储能系统的SOC值SOC_k。

在所述步骤4中，预测偏差

允许的误差带宽α=P_rate×25%。

对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α的过程如下：

若|ΔP_k|≤α，说明k时刻功率预测误差满足要求，不需要电池储能系统出力，设置电池储能系统功率指令

充放电指令Flag_k=0；

否则说明k时刻功率预测误差不满足要求，需要电池储能系统出力以弥补功率预测误差，提高调度侧对风电的控制性，再判断ΔP_k是否大于0，若大于0，则设置 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_F^k-P_W^k-\mathrm{\&alpha;},$ Flag_k=1，否则置 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_W^k-P_F^k-\mathrm{\&alpha;},$ Flag_k=-1。

所述步骤5中，当Flag_k=-1时，设置电池储能系统功率指令

判断电池储能系统功率指令

与电池储能系统额定功率P_rate的大小，

若大于P_rate，修订

当判断需要电池储能系统充电且SOC_k<SOC_max，但若执行当前的功率指令

经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将大于SOC_max，修订

$P_{\mathrm{BESS}}^k=\frac{E_{\mathrm{rate}}\&times;({\mathrm{SOC}}_{\max }-{\mathrm{SOC}}_k)}{\mathrm{\&Delta;T}};$

当判断需要电池储能系统放电且电池储能系统的SOC_k>SOC_min，但若执行当前的功率指令

经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将小于SOC_min，修订

最后将充放电指令Flag_k和经过约束修订后的功率指令

发送至电池储能系统。

所述步骤6中，SOC_k等于0.5，则设置Flag_k=0，

电池储能系统不动作；若SOC_k>0.5，通过控制电池储能系统以额定功率放电，直至SOC_k=0.5；若SOC_k<0.5，通过控制电池储能系统以额定功率充电，直至SOC_k=0.5，电池储能系统停止动作，等待控制系统运行时间为24h时进入下一个控制周期。

通过以下实施例对用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法做进一步描述。

图1为提高风电可控性的电池储能系统控制框图，本发明所提控制方法结合风电短期功率预测技术，通过配置电池储能系统提高风电的可控性。为了提高电池储能系统的利用效率，在控制电池储能系统的过程中设置以天为时间尺度的控制周期，且将每个控制周期在时间上划分为前后两段，前段时间[0:00—(24-T_adj)]，该段时间内电池储能系统的模式为工作，后段时间[(24-T_adj)—24:00]，该段时间内电池储能系统的模式为SOC主动调节。在每个控制周期的初始时刻0:00，模式切换模块控制开关S₂断开，开关S₁闭合，进入模式一，控制模块一实时输入风电短期功率预测数据

实时风电有功功率数据

和电池储能系统的实时SOC值SOC_k，在控制模块一中将

和作差得预测偏差，并在考虑电池储能系统的额定功率、额定容量及SOC工作范围等电池储能系统应用过程中的约束条件的基础上，输出电池储能系统的功率指令

和充放电指令Flag_k至电池储能系统，控制电池储能系统充放电；在同一控制周期内，当模式切换模块检测到控制系统运行时间达(24-T_adj)时，模式切换模块控制开关S₁断开，开关S₂闭合，进入模式二，控制模块二实时输入电池储能系统的实时SOC值SOC_k，在控制模块二中，比较SOC_k和电池储能系统的SOC参考值SOC_ref，当二者不等时，输出电池储能系统的功率指令

和充放电指令Flag_k至电池储能系统，控制电池储能系统以额定功率充/放电，将SOC_k调节至SOC_ref；在同一控制周期内，当模式切换模块检测到控制系统运行时间达24h时，进入下一个控制周期。

图2所示为图1中控制模块一的控制示意图，横轴为时间轴，纵轴为功率，单位MW，图中实线为风电出力曲线，虚线为风电功率预测曲线，风电出力曲线为1min一个采样点，风电功率预测曲线为15min一个采样点。基于目前风电尚无法准确预测，且国家能源局要求并网风电场向调度上报风电功率预测数据作为制定风电场发电计划依据的现状，提出假定调度对风电场下达的发电曲线为风电场上报的功率预测曲线，且电网的调峰、调频能力可接受风电场的实际出力和功率预测曲线之间存在最大25%的误差，以短期功率预测曲线为控制目标，允许最大误差带宽为25%，通过应用电池储能系统弥补功率预测精度不足，提高风电输出的可控性。在每个风电功率预测数据点持续的15min内，以风电功率预测数据为中心对称设置允许误差带宽（图中斜线部分），风电实际出力数据小于允许误差带宽下限时，控制电池储能系统放电，使风储联合出力达到允许误差范围的下限值，当风电实际出力数据大于允许误差的上限时，控制电池储能系统充电，使风储联合出力达到允许误差的上限值，通过控制电池储能系统充放电在国家能源局要求的范围内弥补风电实际出力值与风电功率预测值之间的差距，提高风电的可控性。

为了提高电池储能系统的利用效率，本发明提出设定以天为时间尺度的控制周期和增加电池储能系统SOC主动调节模式，控制流程如图3所示。

控制策略首先设定以短期功率预测曲线为目标曲线，允许误差带宽25%，设置电池储能系统的SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]，结合电池储能系统工作过程中可能出现的连续充/放电、间歇充/放电工作模式等因素，估算在这种控制策略下所需储能容量，估算方法如下：

P_rate=max[|ΔP₁|,|ΔP₂|,…|ΔP_N|]

E_rate≤max(Num₁,Num₂)/min[(SOC_max-SOC_ref),(SOC_ref-SOC_min)]

Num₁=max[|ΔP₁×ΔT|,|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT|,…|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT+…ΔP_N×ΔT|]

${\mathrm{Num}}_2=\max \left[\right|\underset{i=1}{\overset{i=m_1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,|\underset{i=m_2}{\overset{i=m_3}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,...|\underset{i=m_j}{\overset{i=m_n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}\left|\right]$

其中，ΔT为控制指令周期；

ΔP_i为各个时刻电池储能系统的功率需求；

$\mathrm{\&Delta;}{P}_i=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}>0\\ \frac{\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{disch}}},\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}<0\end{array}\right.$

ΔP_i′为满足控制目标的功率需求；

1～m₁，m₂～m₃，m_j～m_n为样本数据中需要储能不间断充电/放电的数据采样时刻，其中不间断充电时间定义为连续不放电时间，不间断放电时间定义为连续不充电时间，Num₁为储能系统连续运行时的容量需求最大瞬时值，Num₂为考虑连续充放电时的储能容量需求最大值。

经过估算得到电池储能系统的规模需求后，具体的电池储能系统控制流程如图3所示。以估算得到的规模为电池储能系统初始规模，设置电池储能系统的SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]，输入风电短期功率预测数据

实时风电有功功率数据

电池储能系统的SOC值SOC_k至控制系统。判断控制系统工作时间T是否小于[24-T_adj]，若小于，此时电池储能系统处于工作模式，将

和

作差得当前时刻的预测偏差对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α=P_rate×25%。若|ΔP_k|≤α，说明k时刻功率预测误差满足国家能源局的要求，不需要电池储能系统出力，置电池储能系统功率指令

充放电指令Flag_k=0；否则若|ΔP_k|>α，说明k时刻功率预测误差不满足国家能源局的要求，需要电池储能系统出力以降低预测误差，提高调度侧对风电的控制性，再判断ΔP_k若大于0，置

Flag_k=1，否则置

Flag_k=-1；在得到电池储能系统的功率指令

和充放电指令Flag_k之后，结合考虑电池储能系统工作过程中的SOC运行范围和额定功率等约束条件，修订

判断电池储能系统功率指令

与电池储能系统额定功率P_rate的大小，若大于P_rate，修订

判断Flag_k是否等于0，若等于0，则此时不需要电池储能系统充放电，Flag_k=0且在电池储能系统工作的过程中，实时采集电池储能系统的SOC值SOC_k，当判断SOC_k≥SOC_max且Flag_k=1即需要电池储能系统充电时，或者SOC_k≤SOC_min且Flag_k=-1即需要电池储能系统放电时，为了防止电池储能系统出现过充过放现象，控制电池储能系统停止工作，置Flag_k=0和

当控制系统工作时间T为[24-T_adj]，切换电池储能系统的工作模式至SOC主动调节模式，判断SOC_k是否等于0.5，若等于，置Flag_k=0，

电池储能系统不动作，否则，置

若SOC_k>0.5，置Flag_k=-1，通过控制电池储能系统以额定功率放电，若SOC_k<0.5，置Flag_k=1，通过控制电池储能系统以额定功率充电，直至SOC_k=0.5，电池储能系统停止动作，等待控制系统运行时间为24h时进入下一个控制周期；控制系统运行时间为24h时，控制系统运行时间清零，重新计时，进入下一个控制周期。

需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，包括：电池储能系统和其控制系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1).在一定控制策略下，估算所需储能容量；

(2).以估算得到的储能容量为电池储能系统初始规模，初始化电池储能系统参数；

(3).输入风电数据；

(4).判断控制系统工作时间T是否小于[24-T_adj]，若小于，此时电池储能系统处于工作模式，得到当前时刻的预测偏差ΔP_k，对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α；

(5).通过电池储能系统的充放电指令Flag_k、充放电效率、SOC运行范围和额定功率，修订电池储能系统功率指令

(6)重复步骤3至步骤5，直到控制系统工作时间T为[24-T_adj]，切换电池储能系统的工作模式至SOC主动调节模式，判断电池储能系统的SOC值SOC_k是否等于0.5，系统根据判断的结果进行相关动作；

(7).控制系统运行时间为24h时，控制系统运行时间清零，重新计时，并重复步骤3至步骤6；

其中，T_adj为电池储能系统荷电状态SOC的主动调节时间；

在所述步骤1中，控制策略为：以短期功率预测曲线为目标曲线，允许误差带宽25%为控制目标，设置电池储能系统的SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]，结合电池储能系统工作过程中出现的连续充放电工作状态，估算在这种控制策略下所需储能容量：

P_rate=max[|ΔP₁|,|ΔP₂|,…|ΔP_N|]

E_rate≤max(Num₁,Num₂)/min[(SOC_max-SOC_ref),(SOC_ref-SOC_min)]

Num₁=max[|ΔP₁×ΔT|,|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT|,…|ΔP₁×ΔT+ΔP₂×ΔT+…ΔP_N×ΔT|]

${\mathrm{Num}}_2=\max \left[\right|\underset{i=1}{\overset{i=m_1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,|\underset{i=m_2}{\overset{i=m_3}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}|,...|\underset{i=m_j}{\overset{i=m_n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&Delta;}{P}_i\&times;\mathrm{\&Delta;T}\left|\right]$

$\mathrm{\&Delta;}{P}_i=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}>0\\ \frac{\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{disch}}},\mathrm{\&Delta;}{P_i}^{\&prime;}<0\end{array}\right.$

其中，ΔT为控制指令周期；ΔP_i为各个时刻电池储能系统的功率需求；1～m₁，m₂～m₃，m_j～m_n为样本数据中需要储能不间断充电放电的数据采样时刻，其中不间断充电时间定义为连续不放电时间，不间断放电时间定义为连续不充电时间，Num₁为储能系统连续运行时的容量需求最大瞬时值，Num₂为考虑连续充放电时的储能容量需求最大值；ΔP_i′为满足控制目标的功率需求；P_rate为电池储能系统额定功率；E_rate为电池储能系统的额定容量。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，在所述步骤2中，电池储能系统参数包括：额定功率P_rate、额定容量E_rate和SOC运行范围[SOC_min,SOC_max]。

3.根据权利要求1所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，在所述步骤3中，风电数据，包括：输入风电短期功率预测数据

实时风电有功功率数据

和电池储能系统的SOC值SOC_k。

4.根据权利要求3所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，在所述步骤4中，预测偏差

允许的误差带宽α=P_rate×25%。

5.根据权利要求4所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，对比偏差ΔP_k和允许的误差带宽α的过程如下：

若|ΔP_k|≤α，说明k时刻功率预测误差满足要求，不需要电池储能系统出力，设置电池储能系统功率指令充放电指令Flag_k=0；

否则说明k时刻功率预测误差不满足要求，需要电池储能系统出力以弥补功率预测误差，提高调度侧对风电的控制性，再判断ΔP_k是否大于0，若大于0，则设置

Flag_k=1，否则置 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_W^k-P_F^k-\mathrm{\&alpha;},$ Flag_k=-1。

6.根据权利要求5所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，所述步骤5中，当Flag_k=-1时，设置电池储能系统功率指令

判断电池储能系统功率指令

与电池储能系统额定功率P_rate的大小，

若大于P_rate，修订 $P_{\mathrm{BESS}}^k=P_{\mathrm{rate}};$

当判断需要电池储能系统充电且SOC_k<SOC_max，但若执行当前的功率指令

经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将大于SOC_max，修订E_rate为电池储能系统的额定容量；

当判断需要电池储能系统放电且电池储能系统的SOC_k>SOC_min，但若执行当前的功率指令经过一个控制指令周期ΔT，电池储能系统的SOC_k将小于SOC_min，修订

最后将充放电指令Flag_k和经过约束修订后的功率指令发送至电池储能系统。

7.根据权利要求1所述的一种用于提高风电可控性的电池储能系统控制方法，其特征在于，所述步骤6中，SOC_k等于0.5，则设置Flag_k=0，

电池储能系统不动作；若SOC_k>0.5，通过控制电池储能系统以额定功率放电，直至SOC_k=0.5；若SOC_k<0.5，通过控制电池储能系统以额定功率充电，直至SOC_k=0.5，电池储能系统停止动作，等待控制系统运行时间为24h时进入下一个控制周期。

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