CN108988356A - 基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法 - Google Patents

Abstract

一种基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法，首先通过基于电热微网用户侧建筑物的蓄热能力，构建融合热泵、燃气轮机、建筑物蓄能的虚拟储能系统模型；电热微网能量控制中心通过采集可再生能源以及用户负荷的实时功率，综合考虑超级电容荷电状态以及虚拟储能系统状态，进而确定联络线目标功率，以实现微网联络线功率平滑目标，最后通过计算可控设备预出力并修正后，给出设备最终出力；本发明能够满足室温约束的同时对虚拟储能系统进行出力调控，同时配合超级电容充放电，将电热微网联络线波动功率在虚拟储能(热泵、微燃气轮机)与超级电容间进行分配，在提升分布式电源的消纳能力的同时优化能源综合利用效率。

Description

基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法

技术领域

本发明涉及的是一种多能源电网智能控制领域的技术，具体是一种基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法。

背景技术

当前针对微网联络线功率平滑技术，主要通过控制蓄电池、超级电容等电储能设备充放电，对波动功率进行平抑。有技术方案提出基于蓄电池荷电状态，实时调整低通滤波时间常数，平滑目标功率波动并减少了系统储能容量；有文献提出采用混合储能将风电功率波动在蓄电池与超级电容间进行分配。这些技术通过电储能设备对目标功率进行平滑，但储能的高投资成本仍限制着其在微网中的普及应用。

将热泵、微型燃气轮机等制热设备应用于电热微网，通过电热转换、热电联供技术对电能、热能进行协调控制，能够更为经济有效地平抑联络线功率波动，同时满足微网用户终端的用热需求。热泵开关的规律性切换，可实现微网联络线功率平滑，有效减少储能平抑波动的充放电容量与次数。目前，对电、热耦合及能量转换关系的分析不够深入，有方法基于电力市场背景，以降低联络线波动功率与微网运行成本为目标建立电热联合模型，并确定各设备功率出力，但未考虑设备制热量对用户侧用热造成的具体影响。这些技术基于热电联供系统，在功率平滑技术中取得了突破，但制热设备类型较为单一，且尚未实现电能与热能的深度耦合。为进一步利用热电联供系统的能量互补与协同控制优势，综合应用多种类型设备进行制热，并充分利用热能调节灵活性，配合电储能设备对联络线功率进行平滑，是电热微网联络线功率平抑的重要方向。

在热电联供系统中，电热微网能量控制中心可通过提高或降低制热功率，以调控热泵用电功率与微燃气轮机发电出力，进而平抑联络线功率波动分量。由于建筑物墙体存在隔热效果，室内温度对于电气变化量的响应速度很慢，其蓄热特性可类比于电储能系统充放电。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法，考虑热电联供系统的特点与建筑物蓄热特性，构建虚拟储能模型；结合虚拟储能与超级电容的状态，制定联络线功率控制目标；通过两个低通滤波器对联络线功率进行高中低分频，与电热泵出力控制模块相连并传输低频波动功率信号，与微燃机出力控制模块相连并传输中频波动功率信号，在满足室温约束的同时对虚拟储能系统进行出力调控，同时配合超级电容充放电，将电热微网联络线波动功率在虚拟储能(热泵、微燃气轮机)与超级电容间进行分配，在提升分布式电源消纳能力的同时优化能源综合利用效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法，首先通过基于电热微网用户侧建筑物的蓄热能力，构建融合热泵、燃气轮机、建筑物蓄能的虚拟储能系统模型；电热微网能量控制中心通过采集可再生能源以及用户负荷的实时功率，综合考虑超级电容荷电状态以及虚拟储能系统状态，进而确定联络线目标功率，以实现微网联络线功率平滑目标，最后通过计算可控设备预出力并修正后，给出设备最终出力。

本发明涉及一种实现上述方法的系统，包括：联络线功率平滑控制模块、联络线功率平抑分配总模块、电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块，其中：联络线功率平滑控制模块通过实时采集可再生能源出力与微网负荷功率信息，通过可变项数平滑滤波算法实时调整联络线功率控制目标，联络线功率平抑分频总模块基于联络线功率控制目标，通过两个低通滤波器对波动功率进行中高低频分频，滤波常数根据电热泵、微燃机与超级电容的电气响应特性选取，使各设备分别针对适当频率的波动进行平抑，联络线功率平抑分配总模块分别与电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块相连并传输分频得到的低频波动功率信号、中频波动功率信号和高频波动功率信号，电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块为确保各设备工作在正常状态，根据设备当前轻重载情况与荷电状态，各自通过模糊控制输出修正后的电热泵出力、微燃机出力和超级电容出力信号，分别控制相应设备出力并将信号汇集反馈回联络线功率平滑控制模块。

技术效果

与现有技术相比，本发明不再局限于单一的制热设备，充分考虑热泵与微燃机的控制响应特性，协调控制二者出力，在平抑功率波动的同时能够更为有效地保证用户侧室温处于合理或者预设的区间。考虑热泵与微燃气轮机出力状态、超级电容荷电状态以及虚拟储能状态约束，基于设备状态映射表，引入设备修正系数对设备预出力进行实时修正，并确定其最终出力，配合超级电容充放电，实现电能与热能的深度耦合，并降低电储能设备的容量与充放电次数。热泵、微燃机以及超级电容的协同配合显著提高了电热微网联络线功率控制的灵活性，提高了电、热等多种能量的综合利用效率。此外本方法所提状态映射表将运行中采集的反馈状态信息以一定运算方式转化为复合变量，依据多个复合变量输入对设备出力进行修正。所提状态映射表充分计及多种影响因素，保证了修正结果的有效性。

附图说明

图1为实施例电热微网中热电联供系统能量流向示意图；

图2为本发明联络线功率平抑控制整体示意图；

图3为实施例中t时刻微网联络线目标平滑功率确定流程图；

图4为实施例中微网联络线功率波动平滑控制策略图；

图5为实施例电热微网结构图；

图6为实施例用户室温变化示意图；

图7为实施例联络线功率平滑效果示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及的一种电热微网系统结构，其中包含：微电力网与微热力网，通过风机、光伏等分布式电源发电并将电能输入微电力网，超级电容充放电以实现微网功率平衡以及波动平滑。微型燃气轮机通过燃烧天然气，向微电力网输入电能，并通过吸收式制热机对余热进行回收利用，产出热量并输入至微热力网，以实现热电联供。热泵基于电热转换技术，通过消耗部分电能，经热交换器与压缩机将环境中低品质热能转化为高品质热能，产出热量并输出至微热力网。电能与热能最终传输至电热微网用户终端，分别满足用户侧的电能与热能需求。

电热微网用户热需求主要为供暖，以维持室温处于理想区间。微网制热设备参与联络线功率平滑必然引起产热量的实时变化，进而造成用户侧室温波动。由于热泵、微燃气轮机分别通过耗电/制电的方式对其用电/发电功率进行实时调节，制热功率的变化会将引起用户侧室温波动，这与电储能设备通过充放电改变荷电状态的特性类似，因此，通过热泵、微燃气轮机联合制热以构建电热微网虚拟储能系统，并基于虚拟储能状态指标对热泵、微燃气轮机出力进行调控，确定热泵与燃气轮机工作状态映射表，在实现联络线功率平滑的同时保证用户侧室温处于合理区间。

如图2所示，为本实施例电热微网联络线功率平抑整体控制流程：首先通过基于电热微网用户侧建筑物的蓄热能力，构建融合热泵、燃气轮机、建筑物蓄能的虚拟储能系统模型；电热微网能量控制中心通过采集可再生能源以及用户负荷的实时功率，综合考虑超级电容荷电状态以及虚拟储能系统状态，进而确定联络线目标功率，以实现微网联络线功率平滑目标，最后通过计算可控设备预出力并修正后，给出设备最终出力。

所述的虚拟储能系统模型是指：基于热力学定律，t时刻虚拟储能系统的热平衡方程，具体为：其中：Q为室内热量，dQ/dt即为t时刻室内热量变化率，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为室内空气容量，T_inside为室内温度。

热泵、微燃气轮机向用户供热，同时室内热量还与室内外温差引起的热传递、热辐射有关，所述的虚拟储能系统模型进一步表示为：

其中：Q_HP为热泵制热功率，Q_MT为微型燃气轮机制热功率，k_wall、k_window分别为墙体、窗体的传热系数；S_wall、S_window分别为墙体、窗体的面积；I(t)表示t时刻太阳辐射功率，k_S为辐射系数，其取值与玻璃材质有关；微型燃气轮机制热功率Q_MT(t)＝γ_MT×η_heat×P_MT(t)×COP_MT，其中：γ_MT为微燃机热电比，η_heat为微燃机换热效率，COP_MT为微燃机制热能效系数，微型燃气轮机制电功率P_MT(t)＝P_gas(t)×η_MT，其中：P_gas(t)为t时刻注入微型燃气轮机的天然气功率，η_MT为微型燃气轮机发电效率；热泵制热功率Q_HP(t)＝C_HP×ρ_HP×v(t)×ΔT_HP，C_HP为热泵工质比热，v(t)为t时段热泵工质流量，ρ_HP为工质密度，ΔT_HP为热泵工质历经一个循环周期的前后温差。

所述的微网联络线功率平滑目标是指：t时刻下实时电热微网联络线电功率P_tie-line与目标功率P_tie-line0的差值，即联络线功率波动，通过热泵、微型燃气轮机与超级电容共同平抑，具体为：P_tie-line(t)-P_tie-line0(t)＝P_SC(t)+P_HP(t)-P_HP,N(t)-P_MT(t)+P_MT,N(t)＝P_SC(t)+ΔP_HP(t)-ΔP_MT(t)，其中：ΔP_HP为热泵参与平抑联络线波动的功率分量，P_HP,N为热泵额定运行功率，ΔP_MT为微型燃气轮机参与平抑联络线波动的功率分量，P_MT,,N为微燃气轮机额定发电功率。

所述的t时刻下电热微网联络线电功率

P_tie-line(t)＝P_EL(t)+P_HP(t)+P_SC(t)-P_wind(t)-P_PV(t)-P_MT(t)，其中：P_tie-line为微网联络线功率且功率流入微网时数值为正，反之为负；P_SC为超级电容充放电功率，充电为正，放电为负。P_wind为风力发电功率，P_PV为光伏发电功率，P_MT为微型燃气轮机制电功率，P_HP为热泵用电功率，P_EL为社区微网负荷用电功率。

鉴于可再生能源出力波动性以及用户负荷实时需求变化，微网联络线会存在一定的功率波动，这种波动范围取决于可再能源出力及负荷功率波动之和的大小。作为电储能设备，超级电容功率响应速度最快，通过控制自身充放电，可承担功率波动中的高频成分。对于热电联供系统中的制热设备，热泵与微燃气轮机具备平滑联络线功率的容量裕度：热泵通过调控压缩机出力，功率响应速度最慢，其实际出力与额定运行功率的差值用于平抑波动功率中的低频成分；微燃气轮机通过调节天然气注入功率，功率响应速度介于超级电容与热泵之间，其实际发电功率与额定出力的差值参与平抑联络线功率的中频波动。

对于热电联供系统，若仅通过控制单一类型的制热设备(如热泵)参与功率波动抑制，由于联络线瞬时功率变化将直接影响制热设备的电功率，进而引起用户侧室温波动，其控制方式单一且温控效果一般。本发明分析的热电联供系统包含热泵与微燃气轮机两种设备，由微网联络线功率平滑目标可知，当联络线功率波动为正时，热泵通过提高压缩机功率平抑部分波动分量，制热量的上升引起用户侧室温升高；同时，微燃气轮机通过减少发电功率以承担另一部分功率波动，制热量的下降引起室温降低(联络线功率波动为负的分析类似)。通过对热泵、微燃气轮机协调控制，用户侧室温变化范围更小，温控效果大大增强。因此，相比于单一类型的制热设备，由热泵与微燃气轮机组成的虚拟储能系统拥有更高的控制灵活性与供热稳定性。

如图3所示，所述的t时刻下实时电热微网联络线电功率P_tie-line与目标功率P_tie-line0的差值，通过采用加权滑动平均滤波算法对联络线功率P_tie-line进行平滑，进而确定联络线目标功率P_tie-line0从而得到所述差值。

所述的加权滑动平均滤波算法具体为：当虚拟储能状态指标或超级电容储能指标较优时，其能量充放能力很强，相应增加滤波项数，提升功率波动平滑效果；当虚拟储能状态指标或超级电容储能指标较差时，相应减少滤波项数，降低波动平滑效果，以保证虚拟储能与超级电容处于合理状态，其中：t时刻滑动平均滤波项数N(t)＝(2-|S_SC(t-1)×S_T(t-1)|)×N_base，N_base为滑动平均滤波基数项，虚拟储能状态指标超级电容储能指标其中：T_{inside_max}、T_{inside_min}分别为室温允许上、下限，超级电容在t时刻的荷电状态SOC_SC(t)＝SOC_SC(t-1)+P_SC(t)/E_SC，其中：E_SC为超级电容总容量，SOC_{SC_max}为超级电容荷电状态上限，SOC_{SC_min}为超级电容荷电状态下限，超级电容荷电状态SOC_SC须保持在[SOC_{SC_min},SOC_{SC_max}]区间内。

为保证供暖为用户侧带来的舒适性，应控制室温处于区间[T_{inside_min},T_{inside_max}]，T_inside0为室温目标参考值，可取(T_{inside_min}+T_{inside_max})/2；SOC_SC0表示超级电容荷电状态的目标参考值，可取(SOC_{SC_max}+SOC_{SC_min})/2。

所述的虚拟储能状态指标S_T与超级电容储能状态指标S_SC的取值范围均为[-1,1]。取值接近1时，表明能量释放特性极强，但能量吸收特性很弱；取值接近-1时，表明能量吸收特性极强，但能量释放特性很弱；当储能状态指标接近于0时，表明该状态下拥有很强的能量充/放特性，可作为平滑联络线功率的理想指标。

为体现滑动平均滤波算法对于联络线功率平滑的有效性，引入权重因子β(k)，使得该算法更侧重于邻近t时段的联络线功率，而相对削弱远离t时段的功率影响，该权重因子其中：λ为权重趋势斜率，λ越大表明权重因子作用越明显，即滤波时更侧重于邻近t时段的联络线功率，取λ为常数0.5。

经加权滑动平均滤波算法处理后，t时刻的联络线目标功率

所述的计算可控设备预出力是指：根据热泵、微燃气轮机以及超级电容不同的功率响应速度，分别确定对应的低通滤波时间常数，波动功率经滤波后分别输出热泵、微燃气轮机以及超级电容的预出力分量，其依次为： P_{SC_ref}(t)＝P_tie-line(t)-P_tie-line0(t)-ΔP_{HP_ref}(t)+ΔP_{MT_ref}(t)，其中：Δt为系统采样时间间隔，联络线波动功率经热泵时间常数为λ_HP的低通滤波后，低频波动分量由热泵预出力分量ΔP_{HP_ref}平抑；剩下的中高频波动经滤波时间常数为λ_MT的低通滤波后，中频波动分量由微燃气轮机预出力分量ΔP_{MT_ref}平抑；余下的联络线高频波动成分则由超级电容预出力P_{SC_ref}承担。

所述的修正是指：考虑热泵与微燃气轮机出力状态、超级电容荷电状态以及虚拟储能状态约束，基于设备状态映射表，引入设备修正系数对设备预出力进行实时修正，并确定其最终出力，具体包括：分别建立热泵、微燃机与超级电容的状态映射表以及热泵基于压缩机运行状态与虚拟储能状态指标；根据热泵状态映射表的作用下得到修正系数μ_HP(t)和预出力分量ΔP_{HP_ref}经μ_HP(t)修正后输出热泵出力分量ΔP_HP(t)＝[1+μ_HP(t)]×ΔP_{HP_ref}(t)；根据虚拟储能状态指标与微燃机运行状态，在微燃机状态映射表的作用下得到修正系数μ_MT(t)，预出力分量ΔP_{MT_ref}经μ_MT(t)修正后输出微燃机出力分量ΔP_MT；根据自身荷电状态与联络线功率波动状态，在超级电容状态映射表的作用下得到修正系数μ_SC(t)，预出力分量P_{SC_ref}(t)经过μ_SC(t)的修正，得到超级电容出力P_SC(t)。

所述的热泵状态映射表、微燃机状态映射表以及超级电容状态映射表的输入参数依次为：x_MT,2(t)＝ΔP_MT(t-1)/P_MT,N，x_SC,2(t)＝P_tie-line(t)-P_tie-line(t-1)，其取值均为标么值。

所述的热泵状态映射表，通过以下方式制定得到：热泵预出力修正基于实热泵时运行状态及虚拟储能状态指标：当联络线功率波动为正时，若x_HP,1(t)较高，则表明压缩机出力上调能力很弱，下调能力很强，需减小修正系数μ_HP(t)，避免热泵严重重载；当虚拟储能指标x_HP,2(t)接近于1，即室温接近于允许上限时，在虚拟储能状态约束下，应减少压缩机出力，降低热泵制热功率以避免室温逾越允许上限。当联络线功率波动为负时，若x_HP,1(t)较低，此时压缩机出力下调能力很弱，需提高修正系数μ_HP(t)，避免热泵严重轻载；若室温接近于允许下限，应增加压缩机出力，提高热泵制热功率以避免室温逾越允许下限。

所述的微燃机状态映射表，通过以下方式制定得到：微燃机预出力修正基于虚拟储能状态指标及天然气注入功率状态：当功率波动为正时，若x_MT,2(t)较高，此时微燃机发电下调能力很强，需减小修正系数μ_MT(t)，避免天然气注入功率过高；若虚拟储能状态指标x_MT,1(t)接近于1，通过减少微燃机出力，降低制热功率以避免室温逾越允许上限。联络线功率波动为负的分析方法类似。

所述的超级电容状态映射表，通过以下方式制定得到：超级电容预出力修正基于荷电状态及联络线功率波动状态：当功率波动为正时，若超级电容储能指标x_SC,1(t)较高，相应减小修正系数μ_SC(t)，减少超级电容出力，以避免荷电状态超过允许上限；考虑到电储能设备较快的功率响应速度，若联络线正向波动变化率x_SC,2(t)较大，相应提高修正系数μ_SC(t)，增加超级电容出力。联络线功率波动为负的分析方法类似。

所述的热泵出力分量，通过以下方式得到：以联络线功率波动为正(P_tie-line(t)≥0)时的热泵状态映射表为例，如表1所示：Δμ_HP(t)为t时刻热泵修正系数μ_HP(t)相较于t-1时刻热泵修正系数的变化量，μ_HP(t)＝μ_HP(t-1)+Δμ_HP(t)；将输入参数x_HP,1(t)划分为5个状态区间[-0.1，-0.05)、[-0.05，-0.02)、[-0.02，0.02]、[-0.02，0.02]、(0.02，0.05]、(0.05，0.1]，将输入参数x_HP,2(t)划分为3个状态区间[-1，-0.5)、[-0.5，0.5]、(0.5，1]，因此x_HP,1(t)与x_HP,2(t)可映射出15种状态，每种状态分别对应于Δμ_HP(t)的特定取值，热泵修正系数变化量Δμ_HP(t)的取值集合为{-3μ₀,-2μ₀,-μ₀,0,μ₀,2μ₀,3μ₀}，μ₀表示修正系数单位基变量，为固定常数。

表1热泵状态映射表(P_tie-line(t)≥0)

类似地，经状态映射表修正后得到微燃机出力分量ΔP_MT(t)＝[1+μ_MT(t)]×ΔP_{MT_ref}(t)与超级电容出力P_SC(t)＝[1+μ_SC(t)]×P_{SC_ref}(t)。

本方法核心创造为微网联络线功率控制目标模块中的平滑功率算法设计与各设备出力控制模块中的状态映射表设计。本方法所提平滑功率算法在保证平滑效果的基础上，可根据电热微网运行状态实时调节，使其在应用中更具灵活性。此外本方法所提状态映射表将运行中采集的反馈状态信息以一定运算方式转化为复合变量，依据多个复合变量输入对设备出力进行修正。所提状态映射表充分计及多种影响因素，保证了修正结果的有效性。本方法的实验结果如下所示。

采用上海西南某高校“中意能源实验中心”的热泵群与微燃机运行数据，以Matlab为仿真平台验证本方法的有效性。微网结构如图5所示，仿真实验中共125台电热泵、一台微燃机与一台超级电容参与功率平抑控制

表2电热微网设备参数表

仿真实验中用户室温变化如图6所示，联络线功率平滑效果如图7所示。仿真中用户室温被控制在20℃到22℃之间，保证了用户的舒适度。最终平滑效果中联络线功率波动明显减少，验证了方法的有效性。

表3联络线功率平滑效果

参数	功率变化率最大值/(kW/min)	功率变化率总和/(kW/min)
			平抑前	2.019	261.122
平抑后	0.278	60.898
			下降百分比/％	86.2	76.7

实验结果显示所提控制方法使联络线功率波动最大值下降了86.2％，仿真周期内的功率波动整体下降了76.7％，在保证了用户舒适度的基础上，有效平抑了微网联络线的功率波动。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (10)

1.一种基于虚拟储能的电热微网联络线功率波动平抑方法，其特征在于，首先通过基于电热微网用户侧建筑物的蓄热能力，构建融合热泵、燃气轮机、建筑物蓄能的虚拟储能系统模型；电热微网能量控制中心通过采集可再生能源以及用户负荷的实时功率，综合考虑超级电容荷电状态以及虚拟储能系统状态，进而确定联络线目标功率，以实现微网联络线功率平滑目标，最后通过计算可控设备预出力并修正后，给出设备最终出力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的虚拟储能系统模型是指：基于热力学定律，t时刻虚拟储能系统的热平衡方程，具体为：其中：Q为室内热量，dQ/dt即为t时刻室内热量变化率，ρ为空气密度，C为空气比热容，V为室内空气容量，T_inside为室内温度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的虚拟储能系统模型为：其中：Q_HP为热泵制热功率，Q_MT为微型燃气轮机制热功率，k_wall、k_window分别为墙体、窗体的传热系数；S_wall、S_window分别为墙体、窗体的面积；I(t)表示t时刻太阳辐射功率，k_S为辐射系数，其取值与玻璃材质有关；微型燃气轮机制热功率Q_MT(t)＝γ_MT×η_heat×P_MT(t)×COP_MT，其中：γ_MT为微燃机热电比，η_heat为微燃机换热效率，COP_MT为微燃机制热能效系数，微型燃气轮机制电功率P_MT(t)＝P_gas(t)×η_MT，其中：P_gas(t)为t时刻注入微型燃气轮机的天然气功率，η_MT为微型燃气轮机发电效率；热泵制热功率Q_HP(t)＝C_HP×ρ_HP×v(t)×ΔT_HP，C_HP为热泵工质比热，v(t)为t时段热泵工质流量，ρ_HP为工质密度，ΔT_HP为热泵工质历经一个循环周期的前后温差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的微网联络线功率平滑目标是指：t时刻下实时电热微网联络线电功率P_tie-line与目标功率P_tie-line0的差值，即联络线功率波动，通过热泵、微型燃气轮机与超级电容共同平抑，具体为：P_tie-line(t)-P_tie-line0(t)＝P_SC(t)+P_HP(t)-P_HP,N(t)-P_MT(t)+P_MT,N(t)＝P_SC(t)+ΔP_HP(t)-ΔP_MT(t)，其中：ΔP_HP为热泵参与平抑联络线波动的功率分量，P_HP,N为热泵额定运行功率，ΔP_MT为微型燃气轮机参与平抑联络线波动的功率分量，P_MT,,N为微燃气轮机额定发电功率，t时刻下电热微网联络线电功率P_tie-line(t)＝P_EL(t)+P_HP(t)+P_SC(t)-P_wind(t)-P_PV(t)-P_MT(t)，其中：P_tie-line为微网联络线功率且功率流入微网时数值为正，反之为负；P_SC为超级电容充放电功率，充电为正，放电为负，P_wind为风力发电功率，P_PV为光伏发电功率，P_MT为微型燃气轮机制电功率，P_HP为热泵用电功率，P_EL为社区微网负荷用电功率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的t时刻下实时电热微网联络线电功率P_tie-line与目标功率P_tie-line0的差值，通过采用加权滑动平均滤波算法对联络线功率P_tie-line进行平滑，进而确定联络线目标功率P_tie-line0从而得到所述差值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述的加权滑动平均滤波算法具体为：当虚拟储能状态指标或超级电容储能指标较优时，其能量充放能力很强，相应增加滤波项数，提升功率波动平滑效果；当虚拟储能状态指标或超级电容储能指标较差时，相应减少滤波项数，降低波动平滑效果，以保证虚拟储能与超级电容处于合理状态，其中：t时刻滑动平均滤波项数N(t)＝(2-|S_SC(t-1)×S_T(t-1)|)×N_base，N_base为滑动平均滤波基数项，虚拟储能状态指标超级电容储能指标其中：T_{inside_max}、T_{inside_min}分别为室温允许上、下限，超级电容在t时刻的荷电状态SOC_SC(t)＝SOC_SC(t-1)+P_SC(t)/E_SC，其中：E_SC为超级电容总容量，SOC_{SC_max}为超级电容荷电状态上限，SOC_{SC_min}为超级电容荷电状态下限，超级电容荷电状态SOC_SC须保持在[SOC_{SC_min},SOC_{SC_max}]区间内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，引入权重因子β(k)，使得该算法更侧重于邻近t时段的联络线功率，而相对削弱远离t时段的功率影响，该权重因子其中：λ为权重趋势斜率，经加权滑动平均滤波算法处理后，t时刻的联络线目标功率

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的计算可控设备预出力是指：根据热泵、微燃气轮机以及超级电容不同的功率响应速度，分别确定对应的低通滤波时间常数，波动功率经滤波后分别输出热泵、微燃气轮机以及超级电容的预出力分量，其依次为：

P_{SC_ref}(t)＝P_tie-line(t)-P_tie-line0(t)-ΔP_{HP_ref}(t)+ΔP_{MT_ref}(t)，其中：Δt为系统采样时间间隔，联络线波动功率经热泵时间常数为λ_HP的低通滤波后，低频波动分量由热泵预出力分量ΔP_{HP_ref}平抑；剩下的中高频波动经滤波时间常数为λ_MT的低通滤波后，中频波动分量由微燃气轮机预出力分量ΔP_{MT_ref}平抑；余下的联络线高频波动成分则由超级电容预出力P_{SC_ref}承担。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的修正是指：考虑热泵与微燃气轮机出力状态、超级电容荷电状态以及虚拟储能状态约束，基于设备状态映射表，引入设备修正系数对设备预出力进行实时修正，并确定其最终出力，具体包括：分别建立热泵、微燃机与超级电容的状态映射表以及热泵基于压缩机运行状态与虚拟储能状态指标；根据热泵状态映射表的作用下得到修正系数μ_HP(t)和预出力分量ΔP_{HP_ref}经μ_HP(t)修正后输出热泵出力分量ΔP_HP(t)＝[1+μ_HP(t)]×ΔP_{HP_ref}(t)；根据虚拟储能状态指标与微燃机运行状态，在微燃机状态映射表的作用下得到修正系数μ_MT(t)，预出力分量ΔP_{MT_ref}经μ_MT(t)修正后输出微燃机出力分量ΔP_MT；根据自身荷电状态与联络线功率波动状态，在超级电容状态映射表的作用下得到修正系数μ_SC(t)，预出力分量P_{SC_ref}(t)经过μ_SC(t)的修正，得到超级电容出力P_SC(t)。

10.一种实现上述任一权利要求所述方法的系统，其特征在于，包括：联络线功率平滑控制模块、联络线功率平抑分配总模块、电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块，其中：联络线功率平滑控制模块通过实时采集可再生能源出力与微网负荷功率信息，通过可变项数平滑滤波算法实时调整联络线功率控制目标，联络线功率平抑分频总模块基于联络线功率控制目标，通过两个低通滤波器对波动功率进行中高低频分频，滤波常数根据电热泵、微燃机与超级电容的电气响应特性选取，使各设备分别针对适当频率的波动进行平抑，联络线功率平抑分配总模块分别与电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块相连并传输分频得到的低频波动功率信号、中频波动功率信号和高频波动功率信号，电热泵出力控制模块、微燃机出力控制模块和超级电容出力控制模块为确保各设备工作在正常状态，根据设备当前轻重载情况与荷电状态，各自通过模糊控制输出修正后的电热泵出力、微燃机出力和超级电容出力信号，分别控制相应设备出力并将信号汇集反馈回联络线功率平滑控制模块。