CN111404199A - 一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法，一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为四种运行模式。本发明使微电网中光伏发电系统与电池、飞轮一起协调运行，既可以防止功率波动，提高电池使用寿命又可以使整个供电过程更加经济。

Description

一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种储能系统及控制方法，尤其涉及一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法，属于飞轮储能技术领域。
背景技术
由于微电网的应用发展迅速，实现了更大范围内光伏电站发电资源的优化利用，偏远山区海岛与移动载运工具的电气化，促进了电力市场化的发展。微电网作为一个小范围的电网，其发电与负荷均存在大波动与不确定性，对电网造成了较大的负担，特别在军用领域，负荷波动更加不可能有效预测且更加剧烈。其中冲击性负荷以时间短幅度大的特点对电网有着诸多危害。在微电网中，起支撑作用的是储能系统，磷酸铁锂电池、铅酸电池等能量密度较高，充放电循环次数较少，超级电容、飞轮储能等储能方式功率密度较高，而能量密度较低，可以进行频繁的充放电转换。
为了能够利用两种不同的储能装置的优点，提高微电网的经济性，增加储能系统的使用寿命，需要新型的混合储能系统控制方法来尽量减少能量型储能系统的充放电转换，使用功率型储能系统衰减微电网内的功率波动，从而提高整个微电网的经济性。国内对于多元混合储能系统已有一定的研究，但是所搭建的多元混合储能系统多数未考虑光伏电站的影响因素，如何针对具有光伏电站微电网开发多元混合储能系统控制方法，进而实现多种储能系统的协调控制是一个技术难题。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；
光伏发电系统包括光伏电站、双向变换电源装置；光伏电站与双向变换电源装置电连接；双向变换电源装置包括一号DC/DC转换器、一号DC/AC逆变器；光伏电站通过一号DC/DC转换器与一号DC/AC逆变器电连接；一号DC/AC逆变器的输出端分别与用户负载、电网电连接；一号DC/DC转换器的输出端与混合储能系统电连接；
混合储能系统包括双变换电源装置、电池、飞轮；双变换电源装置包括二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器；二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器的输入端分别与一号DC/DC转换器的输出端电连接；二号DC/DC转换器的输出端与电池电连接；二号DC/AC逆变器的输出端与飞轮电连接。
进一步地，一号DC/AC逆变器与电网之间设置有用户负载。
一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，控制方法为：
根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为以下四种运行模式：
运行模式I：
如果光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够输出能量即飞轮转速大于设定的下限阈值WfwL时,其中，WfwL＝1.05Wfw,min，Wfw,min为飞轮最低运行转速，则混合储能系统进入运行模式I；
根据电池荷电状态是否大于最低限值将运行模式I分为以下两种：电池荷电状态大于最低限值时的运行模式为Ia；电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为Ib；
运行模式II：
当光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮转速已经达到最低运行转速Wfw,min时，则混合储能系统进入运行模式II；
根据光伏电站产能以及电池荷电状态将运行模式II分为以下四种：光伏电站产能大于零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIa；光伏电站产能大于零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IIb；光伏电站产能为零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIc；光伏电站产能为零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IId；
运行模式III：
如果光伏电站产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够吸收能量即飞轮转速低于设定的上限阈值WfwH时,其中，WfwH＝0.95Wfw,max，Wfw,max为飞轮最高运行转速，则混合储能系统进入运行模式III；
根据电池的荷电状态将运行模式III分为以下两种：电池未完全充满电时的运行模式为IIIa；电池已经充满电的状态的运行模式为IIIb；
运行模式IV：
当光伏电站产能产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮已经处于最大运行转速达到饱和满电状态时，则混合储能系统进入运行模式IV；
根据电池的荷电状态将运行模式IV分为以下两种：电池荷电状态低于最低限值时的运行模式为IVa；电池已经充满电的状态的运行模式为IVb。
进一步地，运行模式I的电能供给情况为：
在运行模式Ia中，光伏电站产能与用户负载能量需求之间的部分能量差由电池提供，另一部分能量差Diff-QB则由飞轮提供，用来衰减用户负载的能量需求峰值；当混合储能系统无法完全满足用户负载的能量需求时，则由电网继续向用户负载提供能量；
在运行模式Ib中，电池的荷电状态小于最低限值即电池已完成放电，部分能量需求QB由电网提供，另一部分能量需求Diff-QB则由飞轮提供，这种运行模式能为电网提供削峰功能，用户负载的能量需求峰值能够被有效衰减。
进一步地，运行模式II的电能供给情况为：
在运行模式IIa中，光伏电站输出能量，电池提供QB2能量，以平衡由于飞轮吸收波动所增加的部分电力用户负载；飞轮从最低运行转速Wfw,min开始增加转速进行充电；
在运行模式IIb中，由于电池已完成放电，能量需求QB2由电网提供，以确保完全满足电力负荷，其余部分能量QB2-Diff则继续对飞轮进行充电，实现电网调峰功能；
在运行模式IIc中，光伏电站产能为零，用户负载的部分能量需求由电池提供，在符合放电能量和功率约束条件下输出能量QB或少于QB的能量，用户负载的其余的能量需求则由电网提供，考虑到能量损失，飞轮转速从Wfw,min开始逐渐降低直至停止；
在运行模式IId中，光伏电站产能为零且电池已完成放电，用户负载的能量需求由电网提供，飞轮转速逐渐降低直至停止。
进一步地，运行模式III的电能供给情况为：
在运行模式IIIa中，电池未充满电，光伏电站产能的过剩能量存储在电池和飞轮中，其中，电池存储的能量等于能量需求QB，如果能量和充电功率约束条件重新设定，则电池存储的能量小于QB，而飞轮吸收功率波动部分，从而为电池提供恒定的充电曲线；
在运行模式IIIb中，电池已充满电，能量需求QB被输出到电网，而飞轮吸收功率波动部分，以向电网输出恒定的能量分布曲线。
进一步地，运行模式IV的电能供给情况为：
在运行模式IVa中，电池的荷电状态小于最低限值，由电池存储能量QB2，因为飞轮将吸收的波动能量QB2-Diff输出至电池以降低运行转速，电池以恒定的充电曲线运行；
在运行模式IVb中，电池已经达到满电状态，无法继续充电，所以QB2直接输出至电网，同时飞轮将吸收的波动能量输出至电网。
本发明使微电网中光伏发电系统与电池、飞轮一起协调运行，既可以防止功率波动，提高电池使用寿命又可以使整个供电过程更加经济。
在本发明的飞轮储能与光伏发电及电池组协调配合的优化运行方式下，将原本在微电网中发生的不确定性的波动负荷能量需求转化为小幅度持续性的能量需求，保证了波动负荷的可靠供电的同时避免了其对电网的冲击，相对于传统的通过电池作为储能装置间接的供电方式更加稳定可靠，提高电池使用寿命的同时节省飞轮储能配置所需的容量，更加经济。
附图说明
图1为本发明的系统连接框图。
图2为光伏电站产能低于用户负载需求时控制方法流程图。
图3为电池运行模式与功率容量匹配控制流程图。
图4为光伏电站产能高于用户负载需求时控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统及控制方法，一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；
光伏发电系统包括光伏电站、双向变换电源装置；光伏电站与双向变换电源装置电连接；双向变换电源装置包括一号DC/DC转换器、一号DC/AC逆变器；光伏电站通过一号DC/DC转换器与一号DC/AC逆变器电连接；一号DC/AC逆变器的输出端分别与用户负载、电网电连接；一号DC/AC逆变器与电网之间设置有用户负载。一号DC/DC转换器的输出端与混合储能系统电连接；
混合储能系统包括双变换电源装置、电池、飞轮；双变换电源装置包括二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器；二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器的输入端分别与一号DC/DC转换器的输出端电连接；二号DC/DC转换器的输出端与电池电连接；二号DC/AC逆变器的输出端与飞轮电连接。
一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，控制方法为：
混合储能系统中飞轮的主要目标是衰减能量峰值，使电池能够输出或存储稳定的能量或缓慢变化的能量，从而提高电池使用寿命，此外，飞轮还要在电网中发挥削峰填谷功能，以避免电网发生具有强烈波动的能量交换。
飞轮的具体动态功能通过每分钟确定的QB和QB2两个参数实现，QB和QB2的当前值则由当前时刻与前一时刻光伏电站产能与用户负载能量需求的差值Diff来确定。
根据光伏电站产能过剩，产能不足以及混合储能系统的荷电状态确定混合储能系统的运行模式，QB或QB2表示由电池组或者储能系统不参与工作的电网储存或输出的能量，电网的波动情况由QB或QB2与Diff之间的差值确定，并通过飞轮进行波动处理，QB和QB2的作用是使得从电池或电网吸收的能量尽可能保持平滑。
光伏电站产能不足时，混合储能系统的运行模式如图2所示，其中，Ppv为光伏产能；Pld为用户负载能量需求；Pfw,out为飞轮输出功率；Pfw,in为飞轮输入功率；Pgd为电网输出功率；Psmooth为平滑功率；Pshave为衰减功率；Pbt,out为电池输出功率；Pbt,in为电池输入功率；
从光伏电站产能不足的情况(即运行模式I、II：Diff＝Ppv-Pld≤0)开始进行阐述，根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为以下四种运行模式：
运行模式I：
如果光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载Diff<0，并且飞轮能够输出能量即飞轮转速大于设定的下限阈值WfwL时,其中，WfwL＝1.05Wfw,min，Wfw,min为飞轮最低运行转速，则混合储能系统进入运行模式I；
根据电池荷电状态是否大于最低限值将运行模式I分为以下两种：电池荷电状态大于最低限值时的运行模式为Ia；电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为Ib；
在运行模式Ia中，在特定的时间间隔内，光伏电站产能与用户负载能量需求之间的部分能量差由电池提供，另一部分能量差Diff-QB则由飞轮提供，用来衰减用户负载的能量需求峰值；当混合储能系统无法完全满足用户负载的能量需求时，则由电网继续向用户负载提供能量；为此，根据电池和飞轮的运行条件，将QB和Diff-QB能量通量分别与电池和飞轮的能量约束条件及功率约束条件进行对比，如图3所示。
将在最大放电电流下运转1分钟时电池可以释放的能量定义为电池放电阶段的最大能量；根据电池当前荷电状态确定的存储在电池中的能量定义为电池放电阶段的最大能量容量。将这两个参数值中的最小值与电池的能量需求QB进行比较，从而验证电池的能量需求QB是否与电池的最大放电功率以及当前荷电状态值匹配。根据飞轮能量释放过程结束时的预期转速与相对减速度，对飞轮进行类似分析，将在最大减速度下运转1分钟时飞轮可以释放的能量定义为飞轮放电阶段的最大能量；根据飞轮当前转速确定的存储在电池飞轮中的能量定义为飞轮放电阶段的最大能量容量。然后将这两个参数值与飞轮最低运行转速和最大可输出功率进行比较，从而验证飞轮的能量需求Diff-QB是否与飞轮的最大可输出功率以及当前转速值匹配。
在运行模式Ib中，电池的荷电状态小于最低限值即电池已完成放电，部分能量需求QB由电网提供，另一部分能量需求Diff-QB则由飞轮提供，这种运行模式能为电网提供削峰功能，用户负载的能量需求峰值能够被有效衰减。
运行模式II：
当光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮转速已经达到最低运行转速Wfw,min时，则混合储能系统进入运行模式II；
根据光伏电站产能以及电池荷电状态将运行模式II分为以下四种：光伏电站产能大于零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIa；光伏电站产能大于零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IIb；光伏电站产能为零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIc；光伏电站产能为零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IId；
在运行模式IIa中，光伏电站在特定时间间隔内输出能量，电池提供QB2能量，以平衡由于飞轮吸收波动所增加的部分电力用户负载；飞轮从最低运行转速Wfw,min开始增加转速进行充电；这种运行模式旨在确保电池的能量需求更加稳定，从而提高电池的使用寿命，通过将电池的能量需求从QB提高到QB2，即使在飞轮放电的情况下，也可以由电池向电网提供削峰功能。这种运行模式存在能量损失，由于电池效率和飞轮效率所致，飞轮吸收的能量再次向用户负载输出供应时有所降低。
在运行模式IIb中，由于电池已完成放电，能量需求QB2由电网提供，以确保完全满足电力负荷，其余部分能量QB2-Diff则继续对飞轮进行充电，实现电网调峰功能；
在运行模式IIc中，光伏电站产能为零，用户负载的部分能量需求由电池提供，在符合放电能量和功率约束条件下输出能量QB或少于QB的能量，用户负载的其余的能量需求则由电网提供，考虑到能量损失，飞轮转速从Wfw,min开始逐渐降低直至停止；
在运行模式IId中，光伏电站产能为零且电池已完成放电，用户负载的能量需求由电网提供，飞轮转速逐渐降低直至停止。
还包括光伏电站产能过剩的情况，即运行模式III、IV：Diff＝Ppv-Pld>0，光伏电站产能相对于电力用户负载过剩的情况下的控制方法如图4所示。
运行模式III：
如果光伏电站产能高于用户的能量需求即用户负载Diff>0，并且飞轮能够吸收能量即飞轮转速低于设定的上限阈值WfwH时,其中，WfwH＝0.95Wfw,max，Wfw,max为飞轮最高运行转速，则混合储能系统进入运行模式III；
根据电池的荷电状态将运行模式III分为以下两种：电池未完全充满电时的运行模式为IIIa；电池已经充满电的状态的运行模式为IIIb；
在运行模式IIIa中，电池未充满电，光伏电站产能的过剩能量存储在电池和飞轮中，其中，电池存储的能量等于能量需求QB，如果能量和充电功率约束条件重新设定，则电池存储的能量小于QB，而飞轮吸收功率波动部分，从而为电池提供几乎恒定的充电曲线；
在运行模式IIIb中，电池已充满电，能量需求QB被输出到电网，而飞轮吸收功率波动部分，以向电网输出恒定的能量分布曲线。
运行模式IV：
当光伏电站产能产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮已经处于最大运行转速达到饱和满电状态时，则混合储能系统进入运行模式IV；
根据电池的荷电状态将运行模式IV分为以下两种：电池荷电状态低于最低限值时的运行模式为IVa；电池已经充满电的状态的运行模式为IVb。
在运行模式IVa中，电池的荷电状态小于最低限值，由电池存储能量QB2，因为飞轮将吸收的波动能量QB2-Diff输出至电池以降低运行转速，以此方式，电池以几乎恒定的充电曲线运行；
在运行模式IVb中，电池已经达到满电状态，无法继续充电，所以QB2直接输出至电网，同时飞轮将吸收的波动能量输出至电网。同样在这些情况下，就能量和功率约束条件而言，如果储能系统所处理的能量流与其当前功能不兼容，则能量通量会有所降低。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法为：
根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式。
一、当光伏电站产能低于用户负载的能量需求，并且飞轮转速大于设定的下限阈值时：
如果电池荷电状态大于最低限值，光伏电站产能与用户负载能量需求之间的部分能量差由电池提供，另一部分能量差则由飞轮提供，用来衰减用户负载的能量需求峰值，当混合储能系统无法完全满足用户负载的能量需求时，则由电网继续向用户负载提供能量；
如果电池荷电状态小于最低限值，用户负载的部分能量需求由电网提供，另一部分能量需求则由飞轮提供，这种运行模式可为电网提供削峰功能，有效衰减能量需求峰值；
二、当光伏电站产能低于用户负载的能量需求，并且飞轮转速已经达到设定的下限阈值时：
如果光伏电站产能大于零且电池荷电状态大于最低限值，光伏电站产能与用户负载能量需求之间的部分能量差由电池提供，以平衡由于飞轮吸收波动所增加的部分电力负载，飞轮从最低运行转速开始增加转速进行充电，确保电池的能量需求稳定，从而提高电池的使用寿命，通过提高电池的能量需求，即使在飞轮放电的情况下，也可以由电池向电网提供削峰功能；
如果光伏电站产能大于零且电池荷电状态小于最低限值，部分能量需求由电网提供，以确保完全满足电力负荷，其余部分能量则继续对飞轮进行充电，实现电网调峰功能；
如果光伏电站产能为零且电池荷电状态大于最低限值，用户负载的部分能量需求由电池提供，在符合放电能量和功率约束条件下输出能量，用户负载的其余的能量需求则由电网提供，考虑到能量损失，飞轮转速从下限阈值开始逐渐降低直至停止；
如果光伏电站产能为零且电池荷电状态小于最低限值，用户负载的能量需求由电网提供，飞轮转速逐渐降低直至停止。
三、当光伏电站产能高于用户负载的能量需求，并且飞轮转速低于设定的上限阈值时：
如果电池未完全充满电，光伏电站的过剩产能存储在电池和飞轮中，电池和飞轮同时充电，飞轮吸收功率波动部分，为电池提供恒定的充电曲线；
如果电池已经完全充满电，光伏电站的过剩产能输出到电网，而飞轮吸收功率波动部分，以向电网输出恒定的能量分布曲线。
四、当光伏电站产能高于用户负载的能量需求，并且飞轮转速达到设定的上限阈值时：
电池的荷电状态小于最低限值时，由电池存储能量，飞轮将吸收的波动能量输出至电池以降低运行转速，电池以几乎恒定的充电曲线运行充电；
如果电池已经完全满电，光伏电站的过剩产能直接输出至电网，同时飞轮将吸收的波动能量输出至电网。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于飞轮储能的微电网混合储能系统，其特征在于：所述微电网混合储能系统包括光伏发电系统、混合储能系统、用户负载、电网；所述光伏发电系统分别与混合储能系统、电网电连接；光伏发电系统与电网之间设置有用户负载；
所述光伏发电系统包括光伏电站、双向变换电源装置；所述光伏电站与双向变换电源装置电连接；所述双向变换电源装置包括一号DC/DC转换器、一号DC/AC逆变器；所述光伏电站通过一号DC/DC转换器与一号DC/AC逆变器电连接；所述一号DC/AC逆变器的输出端分别与用户负载、电网电连接；所述一号DC/DC转换器的输出端与混合储能系统电连接；
所述混合储能系统包括双变换电源装置、电池、飞轮；所述双变换电源装置包括二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器；所述二号DC/DC转换器、二号DC/AC逆变器的输入端分别与一号DC/DC转换器的输出端电连接；二号DC/DC转换器的输出端与电池电连接；所述二号DC/AC逆变器的输出端与飞轮电连接。
2.根据权利要求1所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统，其特征在于：所述一号DC/AC逆变器与电网之间设置有用户负载。
3.一种如权利要求1所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法为：
根据飞轮转速、电池荷电状态以及光伏电站发电状态确定混合储能系统的运行模式，分为以下四种运行模式：
运行模式I：
如果光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够输出能量即飞轮转速大于设定的下限阈值WfwL时,其中，WfwL＝1.05Wfw,min，Wfw,min为飞轮最低运行转速，则混合储能系统进入运行模式I；
根据电池荷电状态是否大于最低限值将运行模式I分为以下两种：电池荷电状态大于最低限值时的运行模式为Ia；电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为Ib；
运行模式II：
当光伏电站产能低于用户的能量需求即用户负载并且飞轮转速已经达到最低运行转速Wfw,min时，则混合储能系统进入运行模式II；
根据光伏电站产能以及电池荷电状态将运行模式II分为以下四种：光伏电站产能大于零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIa；光伏电站产能大于零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IIb；光伏电站产能为零且电池能够对外输出能量时的运行模式为IIc；光伏电站产能为零且电池荷电状态小于最低限值即电池无法对外输出能量时的运行模式为IId；
运行模式III：
如果光伏电站产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮能够吸收能量即飞轮转速低于设定的上限阈值WfwH时,其中，WfwH＝0.95Wfw,max，Wfw,max为飞轮最高运行转速，则混合储能系统进入运行模式III；
根据电池的荷电状态将运行模式III分为以下两种：电池未完全充满电时的运行模式为IIIa；电池已经充满电的状态的运行模式为IIIb；
运行模式IV：
当光伏电站产能产能高于用户的能量需求即用户负载并且飞轮已经处于最大运行转速达到饱和满电状态时，则混合储能系统进入运行模式IV；
根据电池的荷电状态将运行模式IV分为以下两种：电池荷电状态低于最低限值时的运行模式为IVa；电池已经充满电的状态的运行模式为IVb。
4.根据权利要求3所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述运行模式I的电能供给情况为：
在运行模式Ia中，光伏电站产能与用户负载能量需求之间的部分能量差由电池提供，另一部分能量差Diff-QB则由飞轮提供，用来衰减用户负载的能量需求峰值；当混合储能系统无法完全满足用户负载的能量需求时，则由电网继续向用户负载提供能量；
在运行模式Ib中，电池的荷电状态小于最低限值即电池已完成放电，部分能量需求QB由电网提供，另一部分能量需求Diff-QB则由飞轮提供，这种运行模式能为电网提供削峰功能，用户负载的能量需求峰值能够被有效衰减。
5.根据权利要求3所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述运行模式II的电能供给情况为：
在运行模式IIa中，光伏电站输出能量，电池提供QB2能量，以平衡由于飞轮吸收波动所增加的部分电力用户负载；飞轮从最低运行转速Wfw,min开始增加转速进行充电；
在运行模式IIb中，由于电池已完成放电，能量需求QB2由电网提供，以确保完全满足电力负荷，其余部分能量QB2-Diff则继续对飞轮进行充电，实现电网调峰功能；
在运行模式IIc中，光伏电站产能为零，用户负载的部分能量需求由电池提供，在符合放电能量和功率约束条件下输出能量QB或少于QB的能量，用户负载的其余的能量需求则由电网提供，考虑到能量损失，飞轮转速从Wfw,min开始逐渐降低直至停止；
在运行模式IId中，光伏电站产能为零且电池已完成放电，用户负载的能量需求由电网提供，飞轮转速逐渐降低直至停止。
6.根据权利要求3所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述运行模式III的电能供给情况为：
在运行模式IIIa中，电池未充满电，光伏电站产能的过剩能量存储在电池和飞轮中，其中，电池存储的能量等于能量需求QB，如果能量和充电功率约束条件重新设定，则电池存储的能量小于QB，而飞轮吸收功率波动部分，从而为电池提供恒定的充电曲线；
在运行模式IIIb中，电池已充满电，能量需求QB被输出到电网，而飞轮吸收功率波动部分，以向电网输出恒定的能量分布曲线。
7.根据权利要求3所述的基于飞轮储能的微电网混合储能系统的控制方法，其特征在于：所述运行模式IV的电能供给情况为：
在运行模式IVa中，电池的荷电状态小于最低限值，由电池存储能量QB2，因为飞轮将吸收的波动能量QB2-Diff输出至电池以降低运行转速，电池以恒定的充电曲线运行；
在运行模式IVb中，电池已经达到满电状态，无法继续充电，所以QB2直接输出至电网，同时飞轮将吸收的波动能量输出至电网。
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