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申请/专利权人：华能山东发电有限公司;华能沾化新能源有限公司

摘要：本发明提出了一种混合式储能前瞻充放电控制方法和系统，该方法包括：构建日内风电功率超短期预测模型；基于混合储能系统SOC和额定功率约束构建MPC前瞻波动分解函数；基于波动分解函数将风电功率超短期预测离散值分解为长时间尺度低频方波和超度时间尺度的高频次谐波；针对磷酸铁锂电池特性构建风电波动低频方波分量的MPC控制系统；针对超级电容特性构建风电波动高频谐波分量的实模糊控制系统；将MPC控制系统和实模糊控制系统结合构建风电场混合储能滚动时域实时功率波动平抑模型。基于该方法，还提出了一种混合式储能前瞻充放电控制系统。本发明实现磷酸铁锂电池和超级电容协同平抑风电并网功率，提高了风电场供能质量。

主权项：1.一种混合式储能前瞻充放电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：构建日内风电功率超短期预测模型，确定风电超短期功率预测离散值；基于混合储能系统SOC和额定功率约束构建MPC前瞻波动分解函数；基于所述MPC前瞻波动分解函数将风电功率超短期预测离散值分解为长时间尺度低频方波和超度时间尺度的高频次谐波；针对磷酸铁锂电池特性构建风电波动低频方波分量的MPC控制系统；针对超级电容特性构建风电波动高频谐波分量的实模糊控制系统；所述针对磷酸铁锂电池特性构建风电波动低频方波分量的MPC控制系统的过程中，通过权重系数，构建储能荷电状态与平抑性能相结合的滚动时域目标函数； 其中，Jmpc为滚动时域目标函数；ω1、ω2分别为储能充放电功率和荷电状态的权重系数；PLFPi为磷酸铁锂电池i时刻的充放电功率；SOCi为磷酸铁锂电池i时刻荷电状态；针对所述滚动时域目标函数中的荷电状态和充放电功率构建预测函数；预测函数为： 其中，PLFPk+1为k+1时刻磷酸铁锂电池的充放电功率；PLFPk为k时刻磷酸铁锂电池的充放电功率；ΔPLFPk为k时刻磷酸铁锂电池充放电功率的调控量；SOCLFPk+1为k+1时刻磷酸铁锂电池的荷电状态；SOCLFPk为k时刻磷酸铁锂电池的荷电状态；Tk为k时段磷酸铁锂电池的充放电功率时间；ELFP为磷酸铁锂电池的额定容量；构建考虑储能和额定功率的约束，具体为： 其中，SOCLFP,max、SOCLFP,min分别为磷酸铁锂电池荷电状态的上下限；PLFP,max、PLFP,min分别为磷酸铁锂电池充放电功率的上下限；所述针对超级电容特性构建风电波动高频谐波分量的实模糊控制系统的过程包括：对超级电容模糊控制系统的输入量和输出量均进行模糊化处理；其中，输入量为储能荷电状态和风电高频谐波分量，输出量为超级电容输出功率；模糊化处理后构建模糊控制规则表；模糊控制规则表的列参数为荷电状态模糊集，行参数为风电功率高频谐波分量模糊集，各单元参数为超级电容充放电功率模糊控制规则；对输出量进行清晰化处理，得到超级电容器输出功率的准确数值；将MPC控制系统和实模糊控制系统结合构建风电场混合储能MPC-FUZZY滚动时域实时功率波动平抑模型，实现风电场输出功率平滑追踪日前调度计划功率。

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