[发明专利]基于温度和功率控制平抑分布式能源功率波动的方法及系统

权利要求书

1.一种基于温度和功率控制平抑分布式能源功率波动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

①根据热泵系统额定功率、历史热泵系统运行功率、当前发电波动功率以及历史热泵系统参与波动平抑的出力分量，通过功率控制获得当前低频波动分量的滤波时间常数；

②根据超级电容的容量、历史充放电功率、历史荷电状态、蓄电池的容量、历史充放电功率以及历史荷电状态，通过功率控制获得当前中高频波动分量的滤波时间常数；

③对低频波动分量的滤波时间常数进行低通滤波，然后通过温度控制模型获得当前热泵系统运行功率及当前热泵系统参与波动平抑的出力分量；

④基于当前发电波动功率以及当前热泵系统参与波动平抑的出力分量，对中高频波动分量的滤波时间常数进行高通滤波，得到当前超级电容充放电功率与蓄电池充放电功率，从而平抑当前功率波动；

所述的温度控制模型为：

ΔP_HP(t)＝ΔP_{HP_pre}(t)·α^*(t)，

其中：ΔP_{HP_pre}(t)为t时刻热泵系统预出力分量，α*(t)为对ΔP_{HP_pre}(t)进行修正的权函数，C_HP(t-1)为t-1时刻用户舒适度状态；k为权函数趋势斜率，γ₁与γ₂为权函数指数因子，防骤变系数λ₀为常量，T_max、T_min分别为室温允许上下限，δ为室温波动裕度，ΔP_HP(t)为t时刻热泵系统参与波动抑制的出力分量，P_{HP_N}为热泵系统额定功率。

2.根据权利要求1所述的基于温度和功率控制平抑分布式能源功率波动的方法，其特征是，所述的发电功率波动平抑模型为P_Flu(t)＝P_SC(t)+ΔP_HP(t)+P_BESS(t)，ΔP_HP(t)＝P_HP(t)-P_{HP_N}，其中：P_Flu(t)为当前发电波动功率；P_BESS(t)与P_SC(t)分别为t时刻蓄电池与超级电容的充放电功率，充电为正，放电为负；P_HP(t)为当前热泵系统运行功率。

3.根据权利要求1所述的基于温度和功率控制平抑分布式能源功率波动的方法，其特征是，所述的功率控制包括对同一波动分量先后进行的模糊控制和滤波时间常数控制。

4.根据权利要求3所述的基于温度和功率控制平抑分布式能源功率波动的方法，其特征是，所述的模糊控制过程中：

1)对于低频波动分量：

t时刻输入隶属函数

t时刻输入隶属函数x₂(t)＝P_{LF_ref}(t)-ΔP_HP(t-1)，

2)对于中高频波动分量：

t时刻输入隶属函数

t时刻输入隶属函数

其中：S_HP(t-1)为t-1时刻热泵系统负载状态，P_HP(t-1)为t-1时刻热泵系统运行功率，P_{LF_ref}(t)为由P_Flu(t)经λ_a(t-1)低通滤波后获得的热泵系统参考出力分量，ΔP_HP(t-1)为历史热泵系统参与波动平抑的出力分量，λ_a(t-1)为t-1时刻低频波动分量的滤波时间常数；SOC_SC(t-1)为t-1时刻超级电容荷电状态，P_SC(t-1)为t-1时刻超级电容充放电功率，E_{SC_N}为超级电容容量，SOC_BESS(t)为t时刻蓄电池荷电状态，P_BESS(t-1)为t-1时刻蓄电池充放电功率，E_{BESS_N}为蓄电池容量，Δt为系统采样时间间隔。