CN103944177A - 混合储能微网系统截止频率确定方法及输出功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合储能微网系统截止频率确定方法，涉及微电网技术领域。本发明针对现有混合储能微网系统利用穷举法确定截止频率所带来的输出功率幅值波动、适应性较差等方面的不足，利用经验模态分解技术将微电源输出功率分解为不同瞬时频率等级的分量，从而得到对电源侧输出功率进行高低分频的最佳截止频率。本发明还公开了一种混合储能微网系统输出功率控制方法，根据独立微网供电功率平滑度指标动态调整截止频率，并按照动态调整的截止频率控制微网输出功率。相比现有技术，本发明可实现微网功率波动幅度的高效控制，提高微网运行的稳定性。

Description

混合储能微网系统截止频率确定方法及输出功率控制方法

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种混合储能微网系统截止频率确定方法及输出功率控制方法，所述混合储能微网系统利用高功率密度储能设备和高储能密度储能设备对经过截止频率分频后的功率分别进行平抑。

背景技术

良好的环境效益和经济效益使微网越来越引起学术界的兴趣并且受到了交叉领域的广泛关注。可是，由于微网中分布式电源的存在，微网控制策略和运行策略与传统电力系统有着很大的不同。并且，以现在的电源结构来看，分布式电源还是以不可控的可再生能源为主体，为了使可再生能源的波动性不至于严重影响到电力系统的电能质量和系统的稳定，储能系统将随着可再生能源被广泛运用到微网系统中去，用以将微网系统的安全性和可靠性控制在可以接受的范围内。因此，储能系统的运行管理对微网安全稳定运行而言至关重要。

由于微网容量只有兆瓦级，与大规模电力系统容量相去甚远。而储能设备中的高储能密度储能设备，高功率密度储能设备和飞轮等更加适用于微网中的能量管理，并且能够确保微网电能质量水平。多种多样的电化学电池已经被作为储能装置运用到供电系统中。这些电池拥有相对较高的能量密度，然而它们的循环寿命较低。当这些电化学电池频繁充放电时，它们的使用寿命还会大幅度降低。与高储能密度储能设备不同，高功率密度储能设备由于其独特的化学储能形式，使得它拥有相对高储能密度储能设备更高的充放电效率和使用寿命，但是能量密度较小，较高的容量会需要更大体积的高功率密度储能设备供应。在此基础上，文献《Composite energy storage system involving battery andultracapacitor with dynamic energy management in microgrid applications》（IEEETransactions on Power Electronics第26卷第3期第923页）提出了基于高储能密度储能设备和高功率密度储能设备特性的互补方法，以二者的混合储能形式提高电能的使用效率并且更好的维持系统的稳定运行。文献《Optimum sizing and optimum energymanagement of a hybrid energy storage system for lithium battery life improvement》（Journalof Power Sources第244卷第2页）的相关研究表明：混合使用储能设备可以有效延长电池的使用寿命。在此基础上，文献《Optimal sizing of energy storage for efficientintegration of renewable energy》（50th Conference on Decision and Control and EuropeanControl Conference第5813页）研究了优化储能设备投资成本的问题，提出以可再生能源为当地部分负荷供电，目标是在考虑电网电价动态波动以及储能成本的前提下，最小化系统长期供电的平均费用。文献《Optimal design of hybrid renewable energy systems(HRES)using hydrogen storage technology for data center applications》（Renewable Energy第52卷第79页）进一步研究了使用混合可再生能源发电满足电力市场需求的前景，该文采用风电制氢储能技术大幅度降低系统成本，尤其是在可再生能源相对稀缺的地域，这种方法可以更大程度的利用稀缺资源，提高电能利用率。

在上述研究所提出的微网混合储能系统中，功率的平滑度是衡量微网稳定性的重要指标，通过确定滤波器的截止频率对原始微电源功率进行高低频划分，并从滤波器输出得到参考值，通过混合储能系统修正功率平滑度。然而，在国内外现有的研究中，对原始微电源功率进行分频所需的截止频率都是以穷举法测试得到，尚缺乏一种更为科学、可靠的计算方法。且穷举法获得的截止频率依赖于穷举实验次数，在实际运用中可能会造成功率幅度的波动，能量调度的可控性降低，对微网的稳定性将带来负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有混合储能微网系统利用穷举法确定截止频率所带来的输出功率幅值波动、适应性较差等方面的不足，提供一种混合储能微网系统截止频率确定方法及输出功率控制方法，利用经验模态分解技术得到对电源侧输出功率进行高低分频的最佳截止频率，进而可实现微网功率波动幅度的高效控制，提高微网运行的稳定性。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

混合储能微网系统截止频率确定方法，所述混合储能微网系统包括高功率密度储能设备和高储能密度储能设备，包括以下步骤：

步骤1、获取所述混合储能微网系统电源侧的原始输出功率-时间曲线；

步骤2、按照以下方法将原始输出功率-时间曲线分离为一组固有模态函数：

步骤2-1、求取原始输出功率-时间曲线的上、下包络线；

步骤2-2、求取上、下包络线的均值与原始输出功率的余量，并判断该余量与上一次循环计算得到的余量之间是否符合约束条件，如符合，则将当前计算得到的余量作为一个固有模态函数输出，并用当前原始输出功率与当前得到的余量之差替代原始输出功率后，转至步骤2-1；如不符合，将得到的余量替代原始输出功率后，转至步骤2-1；其中，上、下包络线的均值与原始输出功率的余量按照下式得到：

h(t)=P_g(t)-m(t)，

式中，h(t)为t时刻的余量；P_g(t)为t时刻的原始输出功率；表示上、下包络线的均值，u(t)、v(t)分别表示原始输出功率-时间曲线的上包络线和下包络线；所述约束条件为：

${\left\{\underset{t=t_0}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\right[\frac{{\left|\right[h_{k-1}\left(t\right)-h_k\left(t\right)\left]\right|}^2}{h_{k-1}^2\left(t\right)}\left]\right|}^{1/2}<\mathrm{SD},$

其中，h_k(t)、h_k-1(t)分别表示第k次、k-1次循环所计算得到的余量，t₀、t_end分别表示原始输出功率的起始采样时刻、终止采样时刻，SD为预设的取值范围为（0，1）的终止标准系数；

步骤2-3、循环执行步骤2-1、步骤2-2，直到所得余量无法再得到上、下包络线为止；

步骤3、对步骤2所得到的各固有模态函数分别进行希尔伯特变换，得到各固有模态的时间-相位曲线；

步骤4、对各固有模态的时间-相位曲线分别求导，然后求取反函数，得到各固有模态的频率-时间曲线；对于任一频率值，若满足所有固有模态的频率-时间曲线解的个数最少，则以该频率值作为混合储能微网系统的截止频率。

优选地，当存在多个连续的频率值，均满足所有固有模态的频率-时间曲线解的个数最少，则以所述多个连续的频率值中的最大值和最小值的均值作为混合储能微网系统的截止频率。

混合储能微网系统输出功率控制方法，所述混合储能微网系统包括高功率密度储能设备和高储能密度储能设备；在进行输出功率控制时，首先将电源侧输出功率中高于截止频率和低于截止频率的部分分离出来，分别作为高频分量和低频分量；然后，以高频分量的负值作为高功率密度储能设备的参考值，调整高功率密度储能设备的输出功率，使之尽量靠近参考值；以低频分量的负值作为高储能密度储能设备的参考值，调整高储能密度储能设备的输出功率，使之尽量靠近参考值；所述截止频率利用以上任一技术方案所述方法得到。

利用以上技术方案进行输出功率控制时，可以按照固定周期重新计算并更新截止频率，也可以根据现有的各种输出功率性能指标动态地调整截止频率；本发明进一步地利用首次提出的独立微网供电功率平滑度指标来对微网输出功率性能进行实时评价，并根据评价结果动态调整截止频率，具体如下：

所述截止频率按照以下方法动态调整：

在多个观测周期中对所述混合储能微网系统负荷侧的输出功率分别进行多次采样，并根据下式得到各观测周期中的平均功率波动：

${\mathrm{\&Delta;P}}_i={\left(\frac{{(P_{i\_\max }-P_{i\_\mathrm{mean}})}^2+{(P_{i\_\min }-P_{i\_\mathrm{mean}})}^2}{2}\right)}^{1/2},$

式中，ΔP_i为第i个观测周期内的平均功率波动值，P_{i_max}、P_{i_min}、P_{i_mean}分别表示第i个观测周期内采样得到的输出功率最大值、最小值和平均值；

根据下式得到各观测周期的功率波动指标：

$b\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,{\mathrm{\&Delta;P}}_i>{\mathrm{\&Delta;P}}_s\\ 0,{\mathrm{\&Delta;P}}_i<{\mathrm{\&Delta;P}}_s\end{array}\right.,$

其中，b(i)表示第i个观测周期的功率波动指标，ΔP_s为预设的功率波动最大允许值；

按照下式计算独立微网供电功率平滑度指标r_LOS并将其与一预设阈值进行比较，当r_LOS大于该预设阈值时，重新计算并更新截止频率：

$r_{\mathrm{LOS}}=\frac{\underset{i=0}{\overset{i=N}{\mathrm{\&Sigma;}}}b\left(i\right)}{N},$

其中，N为观测周期的总数。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.本发明为研究非平稳非线性信号分频时，滤波器参数制定方面提供了新的思路，减少了穷举测试的繁琐，给滤波器参数设定提供了依据，提高了效率。

2.非平稳非线性信号中根据不同能量等级或者频率变化等级，绘制出原始信号的固有模态函数，根据不同的模态函数可以分别进行分析，将分析结果综合即可得到对原始信号的分析结果，解决了因为原始信号中存在大量波动分量而无法入手的问题。

3.经验模态分频分析针对高频部分采用高频分析手段，针对低频部分采用低频分析手段，在很大程度上提高了分析原始信号的精确性，。

4.本发明用于复杂非线性非平稳信号分析，精度高，简单可靠，适用性广。

5.本发明将经验模态分解方法（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）和可再生能源发电方法相融合，利用了不同学科之间的互通性相互补助，取得了很好的效果，并且该发明还适用于风以外的可再生不可控能源，具有广泛适用性。

6.本发明提出了新的功率分频依据，可实现微网负荷侧功率的平滑注入，高度平滑的功率有助于增强能量调度的可控性，减少调峰频率，进一步提高微网系统的稳定。

附图说明

图1为典型混合储能微网系统的拓扑图；

图2为具体实施方式中所述经验模态分解的流程示意图；

图3为具体实施方式中混合储能微网系统的功率输出控制原理示意图；

图4为江苏省盐城市响水县某沿海风电场算例仿真图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

图1显示了典型混合储能微网系统的基本拓扑结构。如图1所示，其中包含可再生能源发电（风力发电、太阳能发电、潮汐发电等）和传统发电机（微型燃气轮机等）。微网中电源侧的输出功率为P_g。由于可再生能源发电的输出功率很大程度上依赖于实时风速等自然环境条件，是不可控电源；传统发电机可以控制输出功率的变化，因此可以使P_g尽可能满足负荷侧的需求。考虑到可再生能源发电的渗透率，传统发电机的调峰能力会因其响应时间滞后而受到限制。因此，为使电源输出功率更大程度的追踪负荷需求并且使电力系统能满足市场要求，采用高功率密度储能设备（例如超级电容、铝电容、双层电容等）与高储能密度储能设备（例如铅酸蓄电池、燃料电池、锂电池等）混合运行。其中P_B为高储能密度储能设备输出功率，P_C为高功率密度储能设备输出功率。在微网系统的发电侧与负荷侧之间扮演着能量缓冲器的角色，最终与原输出功率P_g相叠加成为供电功率P₂，完成微网负荷供电的任务。

为了更好的平滑微网输出功率，可分别利用截止频率相同的高、低通滤波器将电源输出功率P_g的高、低频分量分离出来，并分别利用不同的储能设备来平滑其波动：P_g的低频分量采用储能密度较高的高储能密度储能设备来平滑其波动，考虑到高功率密度储能设备可以频繁充放电并且拥有更长的使用寿命，P_g的高频分量波动部分采用高功率密度储能设备来平抑。更平滑的输出功率有利于减少传统发电机的频繁调峰，提高能量调度能力。

然而，现有技术中，截止频率都是以穷举法测试得到，所获得的截止频率依赖于穷举实验次数，在实际运用中可能会造成功率幅度的波动，能量调度的可控性降低，对微网的稳定性将带来负面影响。

针对以上问题，本发明的思路是利用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）技术来确定混合储能微网系统的截止频率，从而解决穷举法确定截止频率所带来的一系列问题，进而实现微网功率波动幅度的高效控制，提高微网运行的稳定性。

本发明具体按照以下方法确定混合储能微网系统的截止频率：

（1）采样微网的瞬时功率：

利用安装在微网电源侧的功率采样设备，获得不同时刻微网电源侧的输出功率数值P_g(t_n)，t_n=t₀+nΔt，其中t₀为采样开始时刻，Δt为采样时间间隔，n为总采样次数。

（2）求解原始功率数据P_g(t)上包络线和下包络线：

原始功率数据P_g(t)的上、下包络线可采用各种现有方法获取，例如（拉格朗日插值、多次样条插值、线性最小二乘拟合、函数逼近）等，本发明优选采用三次样条插值方法，具体如下：

通过对原始功率数据P_g(t)的变化分析，得到极大值与极小值。若任意时刻t_n对应的原始功率P_g(t_n)满足：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_g\left(t_n\right)>P_g(t_n-\mathrm{\&Delta;t})\\ P_g\left(t_n\right)>P_g(t_n+\mathrm{\&Delta;t})\end{array}\right.$

则认为P_g(t_n)为极大值，记为P_gmax(t)。若任意时刻t_n对应的原始功率P_g(t_n)满足：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_g\left(t_n\right)<P_g(t_n-\mathrm{\&Delta;t})\\ P_g\left(t_n\right)<P_g(t_n+\mathrm{\&Delta;t})\end{array}\right.$

则认为P_g(t_n)为极小值，记为P_gmin(t)。对极大值数据P_gmax(t)进行三次样条差值，得到上包络线函数，记为u(t)。对极小值数据P_gmin(t)进行三次样条差值，得到下包络线函数，记为v(t)。

（3）求取余量并判断是否满足约束条件：

计算上包络线及下包络线函数的均值：

$\left(t\right)=\frac{u\left(t\right)+v\left(t\right)}{2}$

式中：m(t)为t时刻的均值。

然后计算均值与原始功率的余量：

h(t)=P_g(t)-m(t)

式中：h(t)为t时刻的余量。对于第k次循环，记录当前循环计算得到的余量为h_k(t)，并判断相邻两次循环的余量h_k(t)与h_k-1(t)是否满足以下约束条件：

${\left\{\underset{t=t_0}{\overset{t_{\mathrm{end}}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\right[\frac{{\left|\right[h_{k-1}\left(t\right)-h_k\left(t\right)\left]\right|}^2}{h_{k-1}^2\left(t\right)}\left]\right|}^{1/2}<\mathrm{SD}$

式中：SD为终止标准系数，优选地，所述终止标准系数SD的取值为0.1。

若不满足上式约束，则将该步骤得到的余量替代原始输出功率，重复（2）-（3）循环；若满足上式约束，则认为当前第k次循环计算余量h_k(t)为一个固有模态函数，即：

c_k(t)=h_k(t)

然后将当前原始功率与当前循环所得固有模态函数的差作为新的输入（即替代当前原始输出功率）进行下一次循环，重复（2）-（3）循环，即：

P_{g_new}(t)=P_g(t)-c_k(t)

直到所得余量无法再利用三次样条插值方法得到上、下包络线为止，此时所得余量即为整个经验模态分解的最后余量，并且分解过程结束。整个经验模态分解的完整流程如图2所示。

（4）获取固有模态函数的时间-相位曲线：

上述计算结束后的所有固有模态函数可表示为：{c₁(t)，c₂(t)…c_m(t)}，其中，m为分离出的固有模态函数总个数。

分别对{c₁(t)，c₂(t)…c_m(t)}进行希尔伯特变换：

式中，H[c_n(t)]表示对c_n(t)进行希尔伯特变换，a_n(t)与分别为固有模态n的幅值曲线及相位曲线。j为虚部标示符，e为自然常数。得到各固有模态的时间-相位曲线分别为

（5）获取滤波器截止频率：

对时间-相位曲线求导，得到时间-频率曲线，如下：

式中：为对求导数。

求解时间-频率曲线{a₁(t)，a₂(t)…a_m(t)}的反函数：

g_n(x)=F^-1(a_n(t))

式中，F^-1(a_n(t))为对a_n(t)求反函数，g_n(x)为固有模态n的频率-时间曲线，x为频率变量。

得到频率-时间曲线{g₁(x)，g₂(x)…g_m(x)}，对于任一频率值x_n，若满足所有固有模态的频率-时间曲线解的个数最少，则认为该频率值对应的时间混叠最少，可作为滤波器截止频率。

通常情况下，可能会有一段连续的频率值对应的时间不混叠，针对这种情况，可以从其中任选一个频率值作为截止频率；本发明优选采用以下处理方法：计算所有满足上述条件的连续频率段最大值与最小值的平均值，所得值即认为是滤波器截止频率，即设定滤波器截止频率为：

$f_{\mathrm{cut}}=\frac{x_{\max }+x_{\min }}{2}$

式中：f_cut为滤波器截止频率值。

对于时间-频率曲线{a₁(t)，a₂(t)…a_m(t)}，若对于某一固有模态n满足a₁(t)，a₂(t)…a_n(t)均大于截止频率f_cut，则固有模态1至固有模态n均为高频分量，记为P_high，固有模态n+1至固有模态m均为低频分量，记为P_low，则原始功率可分解为高频分量和低频分量：

P_g=P_high+P_low

P_high=c₁(t)+c₂(t)+…+c_n(t)

P_low=c_n+1(t)+c_n+2(t)+…+c_m(t)

至此，即得到了最优的滤波器截止频率，可根据该截止频率对微网的输出功率进行控制，具体如下：

（6）高功率密度储能设备/高储能密度储能设备在线综合控制：

微网实际运行过程中，可利用以上获得的截止频率实现滤波器的分频操作，将输出功率中的高/低频分量在频率混叠尽量少的前提下区分开来，其控制原理如图3所示，具体如下：

若当前输出功率P_g中满足频率大于截止频率f_cut，则认为是高频分量，记为P_high ^*，以-P_high ^*作为高功率密度储能设备的参考值，调整高功率密度储能设备输出功率P_C尽量靠近参考值，以使高频输出达到最佳的控制效果。

若当前输出功率P_g中满足频率小于截止频率f_cut，则认为是低频分量，记为P_low ^*，以-P_low ^*作为高储能密度储能设备的参考值，调整高储能密度储能设备输出功率P_B尽量靠近参考值，以使低频输出达到最佳的控制效果。

（7）动态更新截止频率：

经验模态分解对于数据量的大小没有限制，因此可以根据实测数据的不同来更新分解输入数据，得到新的滤波器截止频率，并根据动态更新的截止频率对微网的输出功率进行控制，从而达到更好的控制效果。对截止频率进行更新，可以按照一定的周期进行；或者通过实时监测某种输出功率性能指标来动态地调整截止频率。本发明进一步提出了一种可更直观反映输出功率平滑程度的独立微网整体平滑度指标，并利用该指标动态地调整截止频率。独立微网整体平滑度指标的获取方法具体如下：

利用安装在微网负荷侧的功率采样设备，获得不同时刻微网的供电功率数值：

P₂(t)={P₂(t₀),P₂(t₀+Δt)…P₂(t₀+nΔt)…}

式中：P₂(t)为t时刻微网供电功率。

设定每一次观测监测时间间隔为T_ob，对第i次观测内的所有采样供电功率P₂(t)取最大值P_{i_max}，最小值P_{i_min}和平均值P_{i_mean}，求解第i次观测内的平均功率波动：

${\mathrm{\&Delta;P}}_i={\left(\frac{{(P_{i\_\max }-P_{i\_\mathrm{mean}})}^2+{(P_{i\_\min }-P_{i\_\mathrm{mean}})}^2}{2}\right)}^{1/2}$

式中：ΔP_i为第i次观测内的平均功率波动值。

并与人为设定的功率波动最大允许值ΔP_s进行对比，得到第i次观测内功率波动指标：

$b\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}1,{\mathrm{\&Delta;P}}_i>{\mathrm{\&Delta;P}}_s\\ 0,{\mathrm{\&Delta;P}}_i<{\mathrm{\&Delta;P}}_s\end{array}\right.,$

若储能装置荷电状态已达到上限，而微网系统中仍存在多余电量，b(i)设定为1，此时功率平滑度无法满足设定要求。

若总观测次数为N，则独立微网整体平滑度指标计算如下，

$r_{\mathrm{LOS}}=\frac{\underset{i=0}{\overset{i=N}{\mathrm{\&Sigma;}}}b\left(i\right)}{N}$

式中，r_LOS为独立微网供电功率平滑度指标，显然，0≤r_LOS≤1。

r_LOS指标可以通过功率波动越限比直观的反映出功率平滑程度。由于独立微网中会采用高功率密度储能设备/高储能密度储能设备的混合储能系统来平滑供电功率，因此，该指标可量化评估高功率密度储能设备/高储能密度储能设备的控制效果。

将实时获得的r_LOS指标与预设的阈值进行比较，如大于该阈值，则对截止频率进行更新并根据更新后的截止频率控制输出功率，即重复（1）～（6）的过程。

为了验证本发明方法的有效性，应用本发明方法对江苏省盐城市响水县某沿海风电场进行了仿真验证，高储能密度储能设备选用储能电池，高功率密度储能设备选用超级电容器。

图4展示了固有模态函数2与3的频率-时间曲线。在实验过程内，可以发现两条频率曲线在0.05Hz左右重叠部分最少，其他两两相邻的固有模态函数频率-时间曲线混叠较多。针对此例，我们认为分解输出功率之后高低频IMFi的“划分频率”为0.05Hz。因此此例中滤波器截止频率也选取为0.05Hz。

采用上述截止频率，对高功率密度储能设备/高储能密度储能设备混合储能系统进行控制，取观测监测间隔T_ob为一小时，对一天24小时的功率波动进行平滑度指标计算。可以发现平滑度r_LOS由44.3%下降至17.9%，结果表明本发明所述方法能够有效改善功率平滑度。

本发明可用于独立微网系统，实现对高功率密度储能设备/高储能密度储能设备混合储能的有效控制，提高微网运行的稳定性。

Claims (6)

1.混合储能微网系统截止频率确定方法，所述混合储能微网系统包括高功率密度储能设备和高储能密度储能设备，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取所述混合储能微网系统电源侧的原始输出功率-时间曲线；

步骤2、按照以下方法将原始输出功率-时间曲线分离为一组固有模态函数：

步骤2-1、求取原始输出功率-时间曲线的上、下包络线；

步骤2-2、求取上、下包络线的均值与原始输出功率的余量，并判断该余量与上一次循环计算得到的余量之间是否符合约束条件，如符合，则将当前计算得到的余量作为一个固有模态函数输出，并用当前原始输出功率与当前得到的余量之差替代原始输出功率后，转至步骤2-1；如不符合，将得到的余量替代原始输出功率后，转至步骤2-1；

其中，上、下包络线的均值与原始输出功率的余量按照下式得到：

   ，

式中，为时刻的余量；为时刻的原始输出功率；表示上、下包络线的均值，、分别表示原始输出功率-时间曲线的上包络线和下包络线；

所述约束条件为：

   ，

其中，、分别表示第k次、k-1次循环所计算得到的余量，、分别表示原始输出功率的起始采样时刻、终止采样时刻，SD为预设的取值范围为（0，1）的终止标准系数；

步骤2-3、循环执行步骤2-1、步骤2-2，直到所得余量无法再得到上、下包络线为止；

步骤3、对步骤2所得到的各固有模态函数分别进行希尔伯特变换，得到各固有模态的时间-相位曲线；

步骤4、对各固有模态的时间-相位曲线分别求导，然后求取反函数，得到各固有模态的频率-时间曲线；对于任一频率值，若满足所有固有模态的频率-时间曲线解的个数最少，则以该频率值作为混合储能微网系统的截止频率。

2.如权利要求1所述混合储能微网系统截止频率确定方法，其特征在于，使用三次样条插值方法求取原始输出功率-时间曲线的上、下包络线。

3.如权利要求1所述混合储能微网系统截止频率确定方法，其特征在于，所述终止标准系数的取值为0.1。

4.如权利要求1所述混合储能微网系统截止频率确定方法，其特征在于，当存在多个连续的频率值，均满足所有固有模态的频率-时间曲线解的个数最少，则以所述多个连续的频率值中的最大值和最小值的均值作为混合储能微网系统的截止频率。

5.混合储能微网系统输出功率控制方法，所述混合储能微网系统包括高功率密度储能设备和高储能密度储能设备；在进行输出功率控制时，首先将电源侧输出功率中高于截止频率和低于截止频率的部分分离出来，分别作为高频分量和低频分量；然后，以高频分量的负值作为高功率密度储能设备的参考值，调整高功率密度储能设备的输出功率，使之尽量靠近参考值；以低频分量的负值作为高储能密度储能设备的参考值，调整高储能密度储能设备的输出功率，使之尽量靠近参考值；其特征在于，所述截止频率利用权利要求1～4任一项所述方法得到。

6.如权利要求5所述混合储能微网系统的输出功率控制方法，其特征在于，所述截止频率按照以下方法动态调整：

在多个观测周期中对所述混合储能微网系统负荷侧的输出功率分别进行多次采样，并根据下式得到各观测周期中的平均功率波动：

  ，

式中，为第个观测周期内的平均功率波动值，、、分别表示第个观测周期内采样得到的输出功率最大值、最小值和平均值；

根据下式得到各观测周期的功率波动指标：

   ，

其中，表示第个观测周期的功率波动指标，为预设的功率波动最大允许值；

按照下式计算独立微网供电功率平滑度指标并将其与一预设阈值进行比较，当大于该预设阈值时，重新计算并更新截止频率：

  ，

其中，N为观测周期的总数。