基于准零相位滤波器的电池储能系统平滑风电波动控制方法

施啸寒，赵雅文，张恒旭，王晓磊，周博曦

（1. 山东大学电气工程学院，山东省济南市250061；2. 华能山东发电有限公司，山东省济南市250014；3. 山东电力高等专科学校，山东省济南市250002）

0 引言

风电、光伏等可再生能源发电并网规模不断扩大，其波动性和随机性对电网安全稳定运行和电能质量影响日益显著［1］。利用电池储能系统（battery energy storage system，BESS）平滑可再生能源电源出力波动，提高并网功率平稳性和可控性是应对上述影响的有效措施之一［2-3］，对于提高风光资源利用率，践行绿色可持续发展战略具有重要意义。

为实现风光电源出力波动平滑，一方面需要根据电源出力信息控制BESS 充放电，保证联合功率满足并网要求［4］；另一方面需要控制电池处于合适状态，避免过充过放。信号分解和斜率控制是2 种常用的充放电控制方法，前者使用滤波器（如一阶低通 滤 波 器［5-8］、滑 动 平 均 滤 波 器［9］（moving average filter，MAF）等）或小波分解［10］等数字信号处理方法提取快速波动功率分量作为BESS 对消对象，后者使用风光电源出力与设定变化率曲线的差值作为对消对象［11］。

为降低BESS 配置要求并延长电池寿命，在波动分量提取的基础上增加荷电状态（state of charge，SOC）反馈是一种改进思路。如文献［7］研究了滤波时间常数与波动率之间的关系，进而综合波动率要求和SOC 实时调整滤波时间常数；文献［8］将变滤波时间常数控制方法用于微网储能管理，维持电池SOC 处于设定范围；文献［9］基于模糊理论，提出一种根据电池SOC、充放电强度、风电功率波动程度决定项数和权重的滑动平均滤波算法。……