CN103580045A - 一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，所述方法通过功率采集模块实时采集间歇式电源的输出功率P；具体步骤为：1、获取间歇式电源的平抑目标功率P_g(k)；2、分析混合储能系统的功率值和荷电状态SOC；3、依据储能系统的输出功率值和荷电状态对输出功率P进行平抑。和现有技术相比，本发明提供的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，能够对功率波动进行简单高效的平抑处理，提高间歇式电源发电的稳定性和可靠性。

Description

一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法

技术领域

本发明涉及一种混合储能系统控制方法，具体涉及一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法。

背景技术

来自能源、环境的压力使得可再生能源发电得到了越来越多的应用。可再生能源发电具有间歇性和随机性特点，研究表明，并网运行的可再生能源等间歇性电源对电网安全性、稳定性、电能质量等多方面造成冲击和影响。因此，通过再用间歇式电源的自我调节，使并网功率波动等参数满足并网标准。但是，间歇式电源输出功率呈现明显的波动性，给电力系统的可靠、稳定运行带来一定挑战，且使得间歇式电源发电电能严重浪费，影响间歇式电源的经济效益。

由于储能系统由于能够实现电能的时空转移，将其应用在间歇式电源发电过程中，能够有效解决间歇式电源的随机性和波动性问题。储能系统包括能量型储能系统和功率型储能系统；能量型储能系统包括蓄电池储能、抽水储能等，具有较高的能量密度，但循环寿命较短，不适于频繁的充放电转换；功率型储能系统包括超级电容器储能、飞轮储能、超导储能等，具有功率密度大、响应速度快、循环寿命长等特点，但其容量相对较小。混合储能系统（HybridEnergy Storage System，HESS）为功率型-能量型储能介质构成的储能系统，具有很好的互补性，集成了循环次数高、功率密度高和容量大等优点，解决了单独使用功率型或能量型储能系统受能量密度和运行寿命等因素制约的问题，能够有效平抑间歇式电源功率的波动。

其次，利用低通滤波器分解间歇式电源功率信号获取平抑目标功率及储能充放电功率的方法已被广泛采用，如申请号为201210478988.3，名称为“利用复合储能技术平抑风光发电系统输出功率波动的方法”的中国专利申请公开了一种通过对低通滤波器滤波时间常数的实时优化从而有效平抑了风光发电系统的输出功率波动的方法，但是该方法中低通滤波器时间常数的确定及优化主要依据主观经验，而非从数据本身的细节特征及不同类型储能系统的具体性能特点出发，有一定局限性。

综上，提供一种能够简单、高效平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，所述方法通过功率采集模块实时采集所述间歇式电源的输出功率P；所述方法包括下述步骤：

步骤1：获取所述间歇式电源的平抑目标功率P_g(k)；

步骤2：分析所述混合储能系统的功率值和荷电状态SOC；以及

步骤3：对所述输出功率P进行平抑。

优选的，所述步骤1中对所述输出功率P进行快速傅里叶变换后通过小波包分解方法获取所述平抑目标功率P_g(k)；将所述输出功率P的频域信号分解为个n＝2^N频段，N为小波包分解的层数；第N层的n个所述频段的k时段的功率分量值分别为P₁(k)、P₂(k)、...、P_nl(k)、P_nl+1(k)、P_nl+2(k)、...、P_n(k)，第1个所述频段的频率范围与所述频域信号的低频段的频率范围相同，所述时段长度为Δt；所述平抑目标功率P_g(k)=P₁(k)；

优选的，所述混合储能系统包括功率型储能系统和能量型储能系统；k时段的功率型储能功率P_p(k)=-(P_nl+1(k)+P_nl+2(k)+...+P_n(k))；能量型储能功率P_e(k)=-(P₂(k)+P₃(k)+...+P_nl(k))；

优选的，对所述功率型储能功率P_p(k)分析包括：

步骤2-1：将所述|P(k)-P_g(k-1)|与阈值S进行比较，所述P(k)为k时段所述间歇式电源的输出功率：

当|P(k)-P_g(k-1)|≤S时，则所述功率型储能功率P_p(k)＝0、所述能量型储能功率P_e(k)＝0、所述功率型储能系统的荷电状态

所述能量型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1);$

当|P_p(k)-P_g(k-1)|＞S时，对所述功率型储能功率P_p(k)进行越限判断：

若|P_p(k)|＜P_pmax时，不调整所述P_p(k)和所述P_e(k)；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＞0时，所述P_p(k)＝P_pmax，ΔP=P_p(k)-P_pmax，则P_e(k)＝P_e(k)+ΔP；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＜0时，所述P_p(k)＝-P_pmax，则ΔP=P_p(k)+P_pmax，P_e(k)＝P_e(k)+ΔP；

步骤2-2：对所述功率型储能系统的荷电状态

进行模糊自适应控制，获得待平抑的功率型储能功率P_op(k)＝K_p(k)×P_fp(k)和能量型储能功率P_oe(k)＝P_e(k)+P_fp(k)×(1-K_p(k))；所述模糊自适应控制器的输入信号分别为所述功率型储能系统k-1时段的荷电状态

和k时段的荷电状态变化量

K_p(k)为模糊自适应控制器输出的功率调节系数；

优选的，所述功率型储能系统的荷电状态

和荷电状态变化量

的获取方法为：

若

则不调整所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1);$

若

则所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{\mathrm{SO}{C}_p}(k-1),$ 功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\ρ}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p}{\mathrm{\Δt}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{cp}}};$

若

则所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{\mathrm{SO}{C}_p}(k-1),$ 功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\ρ}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p{\mathrm{\η}}_{\mathrm{dp}}}{\mathrm{\Δt}};$ 其中，ρ_p、η_dp、η_cp和E_p分别为所述功率型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量。

优选的，所述步骤2-2中对所述功率型储能系统的荷电状态

进行模糊自适应控制后重新计算所述功率型储能系统的荷电状态得到最终输出的功率型储能系统的荷电状态

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_{p\min }}\≤S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)\≤S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$ 不调整所述荷电状态

$S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right);$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)>S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$ 则所述荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$

若 ${S_{\mathrm{SOC}}}_p\left(k\right)<S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}},$ 则所述荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}},$

优选的，获取最终输出的所述能量型储能功率P_oe(k)和荷电状态

对所述能量型储能功率P_oe(k)进行越限判断：

若|P_oe(k)|＜P_emax时，所述P_oe(k)不变；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＞0时，所述P_oe(k)＝P_emax；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＜0时，所述P_oe(k)＝-P_emax；

对所述能量型储能功率的荷电状态

进行越限判断：

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_{e\min }}\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 则不调整所述荷电状态

$S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right);$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)>S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 则荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 所述 $P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right))E_e}{{\mathrm{\&Delta;t\&eta;}}_{\mathrm{ce}}};$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)<S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enin}}},$ 则荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enin}}},$ 所述 $P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right))E_e{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{de}}}{\mathrm{\&Delta;t}};$ 其中，ρ_e、η_de、η_ce和E_e分别为所述能量型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明技术方案中，采用小波包分解方法获取平抑目标功率P_g(k)，将其分解为功率型储能功率P_p(k)和能量型储能功率P_e(k)，考虑不同类型储能充放电功率，使得间歇式电源功率波动的平抑效果更加准确；且可从数据本身所包含的细节信息出发，结合不同类型储能的性能特点，更加合理地进行功率分配；

2、本发明技术方案中，通过设置阈值S比较的方法，对对功率型储能功率P_p(k)进行分析，能够有效克服平抑目标功率P_g(k)的功率曲线与实际功率曲线相比具有明显滤波延迟的缺陷；

3、本发明技术方案中，采用模糊自适应控制方法适时调整功率型储能和能量型储能间的功率分配，对功率型储能的剩余容量进行了有效地控制，极大地改善了间歇式电源功率波动的平抑效果；

4、本发明提供的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，采用小波包分解方法对电源功率信号进行分解，充分考虑了不同类型储能的性能特点，有效地对储能进行了保护；通过设置阈值可以将控制方法与工程实际相结合，提高方法的可操作性；引入模糊自适应控制可以优化功率型储能和能量型储能间的功率分配，对功率型储能的剩余容量进行有效地控制，改善平抑效果。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是：本发明实施例中一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法流程图；

图2是：本发明实施例中模糊自适应控制器的输入、输出信号图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种能够简单、高效平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，混合储能系统包括功率型储能系统和能量型储能系统；如图1所示，该方法的具体步骤为：

步骤1：混合储能系统的功率采集模块实时采集间歇式电源的输出功率P，并获取间歇式电源的平抑目标功率P_g(k)；获取平抑目标功率P_g(k)的方法为：对输出功率P进行快速傅里叶变换，利用小波包分解方法将输出功率P的频域信号分解为个n＝2^N频段，第N层的n个频段的k时段的功率分量值分别为P₁(k)、P₂(k)、...、P_nl(k)、P_nl+1(k)、P_nl+2(k)、...、P_n(k)，N为小波包分解的层数，从而获得平抑目标功率P_g(k)=P₁(k)；第1个频段的频率范围与频域信号的低频段的频率范围相同，时段长度为Δt。

k时段的功率型储能功率P_p(k)=-(P_nl+1(k)+P_nl+2(k)+...+P_n(k))；能量型储能功率P_e(k)=-(P₂(k)+P₃(k)+...+P_nl(k))；

步骤2：分析混合储能系统的功率值和荷电状态SOC；

1、对功率型储能功率P_p(k)分析包括：

步骤2-1：将|P(k)-P_g(k-1)|与阈值S进行比较，所述P(k)为k时段所述间歇式电源的输出功率：

（1）当|P(k)-P_g(k-1)|≤S时，则功率型储能功率P_p(k)＝0、能量型储能功率P_e(k)＝0、功率型储能系统的荷电状态

能量型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1);$

（2）当|P_p(k)-P_g(k-1)|＞S时，对功率型储能功率P_p(k)进行越限判断：

若|P_p(k)|＜P_pmax时，则不调整功率型储能功率P_p(k)和能量型储能功率P_e(k)；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＞0时，则功率型储能功率P_p(k)＝P_pmax，ΔP=P_p(k)-P_pmax，能量型储能功率P_e(k)＝P_e(k)+ΔP；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＜0时，则功率型储能功率P_p(k)＝-P_pmax，能量型储能功率P_e(k)＝P_e(k)+ΔP，ΔP=P_p(k)+P_pmax；

步骤2-2：功率型储能系统的荷电状态

适中时，功率型储能系统正常放电，但是，当功较小功率型储能系统仍需大功率放电或

较大功率型储能系统仍需大功率充电时，功率型储能系统的一部分功率由能量型储能系统承担，因此对功率型储能系统的荷电状态进行模糊自适应控制，获得平抑后的功率型储能功率P_op(k)＝K_p(k)×P_fp(k)和能量型储能功率P_oe(k)＝P_e(k)+P_fp(k)×(1-K_p(k))；模糊自适应控制器的输入信号分别为功率型储能系统k-1时段的荷电状态

和k时段的荷电状态变化量K_p(k)为模糊自适应控制器输出的功率调节系数；

荷电状态

的模糊集论域为{0,1,2,3,4,5,6}，选用词集为{VS,S,M,B,VB}，荷电状态变化量

的模糊集论域为{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}，选用词集为{NB,NS,Z,PS,PB}，K_p(k)的模糊集论域为{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}，选用词集为{VS,S,MS,MB,B,VB}，模糊控制规则如下表所示，模糊自适应控制器的输入、输出信号图如图2所示。

k时段的功率型储能系统的荷电状态

和荷电状态变化量

的获取方法为：

（1）P_p(k)＞0时，功率型储能系统的荷电状态

P_p(k)＜0时，功率型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=(1-{\mathrm{\&rho;}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-\frac{P_p\left(k\right)\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{t\&eta;}}_{\mathrm{cp}}}{E_p};$

（2）功率型储能系统的荷电状态

进行越限判断：

若

则不调整功率型储能系统的荷电状态

功率型储能系统的荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1);$

若

则功率型储能系统的荷电状态

功率型储能系统的荷电状态变化量模糊自适应控制器输出计算参量功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p}{{\mathrm{\&Delta;t\&eta;}}_{\mathrm{cp}}};$

若

则功率型储能系统的荷电状态

功率型储能系统的荷电状态变化量

模糊自适应控制器输出计算参量功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{dp}}}{\mathrm{\&Delta;t}};$ 其中，ρ_p、η_dp、η_cp和E_p分别为功率型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量。

步骤2-2：对功率型储能系统的荷电状态进行模糊自适应控制后重新计算功率型储能系统的荷电状态

得到最终输出的功率型储能系统的荷电状态

若

则不调整功率型储能系统的荷电状态

$S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right);$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)>S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$ 则功率型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}};$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)<S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}},$ 则功率型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}}.$

步骤3：获取最终输出的所述能量型储能功率P_oe(k)和荷电状态

（1）获取对能量型储能功率P_oe(k)进行越限判断：

若|P_oe(k)|＜P_emax时，则能量型储能功率P_oe(k)不变；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＞0时，则能量型储能功率P_oe(k)＝P_emax；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＜0时，则能量型储能功率P_oe(k)＝-P_emax；

（2）获取能量型储能系统的荷电状态

P_oe(k)＞0时，功率型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)=(1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-\frac{P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)\mathrm{\&Delta;t}}{E_e{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{de}}};$

P_oe(k)＜0时，功率型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)=(1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-\frac{P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{t\&eta;}}_{\mathrm{ce}}}{E_e};$

若

则不调整能量型储能系统的荷电状态

$S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right);$

（3）对能量型储能系统的荷电状态

进行越限判断：

若

则能量型储能系统的荷电状态

能量型储能功率 $P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right))E_e}{{\mathrm{\&Delta;t\&eta;}}_{\mathrm{ce}}};$

若

则能量型储能系统的荷电状态

能量型储能功率

其中，ρ_e、η_de、η_ce和E_e分别为能量型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量；

（3）依据上述步骤获取的功率型储能功率P_op(k)、功率型储能功率的荷电状态

能量型储能功率P_oe(k)和能量型储能功率的荷电状态

对输出功率P进行平抑。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (7)

1.一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，所述方法通过功率采集模块实时采集所述间歇式电源的输出功率P；所述方法包括下述步骤：

步骤1：获取所述间歇式电源的平抑目标功率P_g(k)；

步骤2：分析所述混合储能系统的功率值和荷电状态SOC；以及

步骤3：对所述输出功率P进行平抑。

2.如权利要求1所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，所述步骤1中对所述输出功率P进行快速傅里叶变换后通过小波包分解方法获取所述平抑目标功率P_g(k)；将所述输出功率P的频域信号分解为个n＝2^N频段，N为小波包分解的层数；第N层的n个所述频段的k时段的功率分量值分别为P₁(k)、P₂(k)、...、P_nl(k)、P_nl+1(k)、P_nl+2(k)、...、P_n(k)，第1个所述频段的频率范围与所述频域信号的低频段的频率范围相同，所述时段长度为Δt；所述平抑目标功率P_g(k)=P₁(k)。

3.如权利要求1所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，所述混合储能系统包括功率型储能系统和能量型储能系统；k时段的功率型储能功率P_p(k)=-(P_nl+1(k)+P_nl+2(k)+...+P_n(k))；能量型储能功率P_e(k)=-(P₂(k)+P₃(k)+...+P_nl(k))。

4.如权利要求1或3所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，对所述功率型储能功率P_p(k)分析包括：

步骤2-1：将所述|P(k)-P_g(k-1)|与阈值S进行比较，所述P(k)为k时段所述间歇式电源的输出功率：

当|P(k)-P_g(k-1)|≤S时，则所述功率型储能功率P_p(k)＝0、所述能量型储能功率P_e(k)＝0、所述功率型储能系统的荷电状态

所述能量型储能系统的荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1);$

当|P(k)-P_g(k-1)|＞S时，对所述功率型储能功率P_p(k)进行越限判断：

若|P_p(k)|＜P_pmax时，不调整所述P_p(k)和所述P_e(k)；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＞0时，所述P_p(k)＝P_pmax，ΔP=P_p(k)-P_pmax，则P_e(k)＝P_e(k)+ΔP；

若|P_p(k)|≥P_pmax，且P_p(k)＜0时，所述P_p(k)＝-P_pmax，则ΔP=P_p(k)+P_pmax，P_e(k)＝P_e(k)+ΔP；

步骤2-2：对所述功率型储能系统的荷电状态

进行模糊自适应控制，获得待平抑的功率型储能功率P_op(k)＝K_p(k)×P_fp(k)和能量型储能功率P_oe(k)＝P_e(k)+P_fp(k)×(1-K_p(k))；所述模糊自适应控制器的输入信号分别为所述功率型储能系统k-1时段的荷电状态

和k时段的荷电状态变化量

K_p(k)为模糊自适应控制器输出的功率调节系数。

5.如权利要求4所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，所述功率型储能系统的荷电状态

和荷电状态变化量

的获取方法为：

若

则不调整所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{\mathrm{SO}{C}_p}(k-1);$

若

则所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{\mathrm{SO}{C}_p}(k-1),$ 功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p}{{\mathrm{\&Delta;t\&eta;}}_{\mathrm{cp}}};$

若

则所述荷电状态

所述荷电状态变化量 $D_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)-S_{\mathrm{SO}{C}_p}(k-1),$ 功率型储能功率 $P_{\mathrm{fp}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_p)S_{{\mathrm{SOC}}_p}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right))E_p{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{dp}}}{\mathrm{\&Delta;t}};$ 其中，ρ_p、η_dp、η_cp和E_p分别为所述功率型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量。

6.如权利要求4所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，所述步骤2-2中对所述功率型储能系统的荷电状态进行模糊自适应控制后重新计算所述功率型储能系统的荷电状态

得到最终输出的功率型储能系统的荷电状态

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_{p\min }}\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$ 不调整所述荷电状态

$S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right);$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)>S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}},$ 则所述荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnax}}};$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_p}\left(k\right)<S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}},$ 则所述荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{op}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{pnin}}}.$

7.如权利要求4所述的一种平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统控制方法，其特征在于，获取最终输出的所述能量型储能功率P_oe(k)和荷电状态

对所述能量型储能功率P_oe(k)进行越限判断：

若|P_oe(k)|＜P_emax时，所述P_oe(k)不变；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＞0时，所述P_oe(k)＝P_emax；

若|P_oe(k)|≥P_emax，且P_oe(k)＜0时，所述P_oe(k)＝-P_emax；

对所述能量型储能功率的荷电状态

进行越限判断：

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_{e\min }}\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)\&le;S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 则不调整所述荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right),S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right);$

若 $S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right)>S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 则荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enax}}},$ 所述 $P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right))E_e}{{\mathrm{\&Delta;t\&eta;}}_{\mathrm{ce}}};$

若 ${S_{\mathrm{SOC}}}_e\left(k\right)<S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enin}}},$ 则荷电状态 $S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{oe}}}\left(k\right)=S_{{\mathrm{SOC}}_{\mathrm{enin}}},$ 所述 $P_{\mathrm{oe}}\left(k\right)=\frac{((1-{\mathrm{\&rho;}}_e)S_{{\mathrm{SOC}}_e}(k-1)-S_{{\mathrm{SOC}}_e}\left(k\right))E_e{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{de}}}{\mathrm{\&Delta;t}};$ 其中，ρ_e、η_de、η_ce和E_e分别为所述能量型储能系统的自放电率、放电效率、充电效率和容量。

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