器的功率损耗，则从功率流角度出 发，系统的功率平衡可表示为：
[0097] Ap = Ppvnpv-(Pload+Pgrid)(式 18)
[0098] 其中，Ap为能量型蓄电池组和超级电容器储能装置承担的系统瞬时不平衡功率； Ppv、Plciad分别为光伏电源输出的功率和负荷吸收的功率；P g"d为电网吸收或释放的功率，在 离网时为零，并网吸收功率时为正值，释放功率时为负值。η pv为光伏变换器的转换效率。
[0099] 离网模式下，系统功率平衡关系式可表示为：Δ P = Ppv n pv-plciad。
[0100] 当光伏电源功率足以满足负载要求时，ΔΡ > 〇,负荷缺电率LPS = 0,储能装置充 电。当光伏电源功率不足以满足负载要求时，ΔΡ<〇,储能装置放电弥补电源功率缺额。
[0101] 并网模式下，系统功率平衡关系式可表示为：ΔΡ = PpvTIpv-Plciad-Pgi^
[0102] 当光伏电源功率足以满足负载要求时，光伏电源除给负载供电外，优先考虑给储 能装置充电，然后将剩余能量送回电网，此时AP > 〇,负荷缺电率LPS = 0,储能装置充电。 当光伏电源功率不足以满足负载要求时，由于系统并接于电网，为使系统控制方便，容易实 现，减小储能装置的放电次数，要求由电网来弥补系统中负荷以及储能装置充电所需的功 率差额，ΔΡ > 〇。
[0103] 步骤230,根据所述系统负荷缺电率建立容量优化目标函数的优化约束条件，从而 对各储能装置的容量进行优化配置；
[0104] 具体的基于上述所述，建立系统优化约束条件：
[0105] 假设超级电容器和蓄电池组的个数分别为m和η ;系统不平衡功率Δρ中基本分 量的比例为α ;额定负荷中重要负荷的比例系数为β。基于以上分析，可以得到系统的优 化约束条件。
[0106] V ^ / IlliUt.
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[0107] 随后，基于优化约束条件，对储能装置的容量进行优化配置。
[0108] 对于优化配置可以采用禁忌搜索算法。
[0109] 禁忌搜索算法是解决组合优化问题的一种优化方法，其核心思想是标记对应已搜 索的局部最优解的一些对象，并在进一步的迭代搜索中尽量避开这些对象，从而保证对不 同的有效搜索途径的探索。
[0110] 通过禁忌搜索算法首先给定蓄电池组、超级电容器组的初始容量值，该值在可行 解集合中任意选择，把初始值代入程序，进行分析计算。确定初始值后，定义储能装置容量 可行解的邻域移动集合，然后从邻域移动集合中选择一个能够改进当前解的移动值，确定 新的储能装置容量值，把它代入程序进行计算，并与上次结果比较，保留期望的结果，在邻 域移动集合中选取多个数据进行比较后，从可行解中重新选择数据，重复以上迭代计算过 程，直到满足设定的搜索次数，最后退出循环程序，得到较理想的最终结果。
[0111] 步骤240,对所述储能系统的负荷功率基于不同频率分量进行分离，将分离后的不 同频率分量对应的负荷功率分别分配给多个储能装置承担，从而对储能装置的功率流进行 优化配置。
[0112] 具体的，对功率流的优化配置可以通过改进型滑动平均滤波算法来实现。
[0113] 对功率流进行优化配置的总体控制原则为：以平抑系统功率差额波动、稳定系统 运行为目标，从优化蓄电池工作环境、延长使用寿命、提高系统的经济性角度出发，采用改 进型滑动平均滤波法实现混合储能装置的功率优化匹配。
[0114] 其基本控制策略为：将系统中功率差额的高频、低频分量进行分解，超级电容器组 主要承担系统不平衡功率Ap中的频繁波动即高频功率分量；蓄电池组只承担不平衡功率 Δρ中的基本功率即低频功率分量，因此可以避免蓄电池频繁充放电造成的多次小循环充 放电现象，并且通过控制指令使蓄电池以额定功率充放电，使蓄电池处于优化的工作状态， 从而提高了储能系统的功率输出能力和经济性。
[0115] 由滑动平均滤波算法原理可知，滑动窗口宽度T与滤波器的通带有关，即T的大小 影响滤波的效果。本项目在传统的滑动平均滤波基础上，以超级电容器的储能量为输入量， (端电压u se与储能量E se成正比），根据蓄电池组的实时荷电状态SOC ba⑴，对滑动窗口宽 度T和补偿系数1^进行调整。系统不平衡功率Ap经过滑动平均滤波后，得到蓄电池的功 率参考值Praf ba。
[0116] 具体的，能量型蓄电池组的功率参考值为：
[0118] 超级电容器组的功率参考值Prafse为系统不平衡功率Δ P减去蓄电池功率参考值 Pref ba*
[0119] Prefsc= AP-Prefba (式 27)
[0120] 其中，T为滑动窗口宽度、kB为功率补偿系数、Δ T为滑动窗口宽度的增量、Ak B为 功率补偿系数的增量，AkB是能量型蓄电池荷电状态SOCba(t)的函数。
[0121] 因此可以根据超级电容器组的端电压对滑动窗口宽度和功率补偿系数的设置进 行优化，以实现对储能装置的功率流进行优化配置。
[0122] 当超级电容器组的端电压低于设定值Usa时，确定所述超级电容器组储能量偏低； 此时，当能量型蓄电池储能量大于设定值而处于放电状态时，设置窗口宽度为T- △ T，功率 补偿系数为kB+AkB，并随着放电深度的加深，增大AkB;当能量型蓄电池处于充电状态时， 设置窗口宽度为T+ Δ T，功率补偿系数为kB_ △ kB，并随着充电深度的加深，减小Δ kB;
[0123] 当超级电容器端电压高于设定值useH时，确定所述超级电容器储能量偏高；此时， 当能量型蓄电池储能量大于设定值而处于放电状态时，设置窗口宽度为T+ △ T，功率补偿系 数为V △ kB，并随着放电深度的加深，减小Δ kB;当能量型蓄电池处于充电状态时，设置窗 口宽度为T- Δ T，功率补偿系数为kB+ Δ kB，并随着充电深度的加深，增大Δ kB。
[0124] 在系统硬件实现上，可以通过双向DC/DC功率变换器来实现。结合图1所示，在具 体的例子中，能量型蓄电池组与双向DC/DC功率变换器1低压侧连接，高压侧并联于直流母 线侧。当检测到蓄电池容量不足时，双向DC/DC功率变换器5处于Buck充电模式，由太阳 能光伏阵列1通过前级单向Boost升压DC/DC变换器2或者电网通过后级DC/AC全桥变换 器7给能量型蓄电池组3 ;当检测到能量型蓄电池组3容量正常时，双向DC/DC功率变换器 5处于Boost放电模式，承担系统功率差额中的低频功率分量，维持系统的稳定性。
[0125] 功率型超级电容器组4与双向DC/DC功率变换器6低压侧连接，高压侧并联于直 流母线侧。当检测到超级电容器组4容量不足时，双向DC/DC功率变换器6处于Buck充电 模式，由太阳能光伏阵列1通过前级单向Boost升压DC/DC变换器2或者电网通过后级DC/ AC全桥变换器7给能量型蓄电池组3充电；当检测到功率型超级电容器组4正常时，双向 DC/DC功率变换器6处于Boost放电模式，承担系统功率差额中的高频功率分量，维持系统 的稳定性。
[0126] 本发明实施例中的储能装置是采用能量型蓄电池组和功率型超级电容器组相结 合构成混合储能装置，超级电容器组作为蓄电池组的有利补充，减少了蓄电池的多次小循 环充放电，明显改善蓄电池的充放电工作环境，大大延长了蓄电池的使用寿命，减小了系统 投资成本。
[0127] 建立了以全生命周期费用理论为基础的储能装置年均费用为目标函数，以系统负 荷缺电率（LPSP)可靠性指标为约束条件，采用禁忌搜索算法对各储能装置的容量配置进 行了优化，提高了储能装置的经济性。
[0128] 以平抑系统功率差额波动、稳定系统运行为目标，从优化蓄电池工作环境、延长使 用寿命、提高系统的经济性角度出发，采用改进型滑动平均滤波法实现混合储能装置的功 率优化匹配。具体通过由超级电容器组承担系统不平衡功率Ap中的频繁波动即高频功率 分量；蓄电池组只承担不平衡功率Ap中的基本功率即低频功率分量，以此避免蓄电池频 繁充放电造成的多次小循环充放电现象，并且通过控制指令使蓄电池以额定功率充放电， 使蓄电池处于优化的工作状态，从而提高储能系统的功率输出能力和经济性。
[0129] 在此基础上，采用改进型滑动平均滤波算法进行混合储能装置之间的功率流互补 控制以及系统处于并网、孤岛等不同模式下储能装置平抑光伏电源功率波动的协调控制， 从而实现了混合储能装置有效充放电控制和光伏微网系统合理有效的能量管理，优化了蓄 电池的工作环境并延长了其使用寿命，确保系统在