1、近年來，由于可再生能源利用與智能電網建設等的需要，電力儲能技術作為一種新興的調節(jié)手段，因其控制靈活、使用方便得到高度重視。儲能技術通?？煞譃榫哂写笕萘績δ芴匦?、循環(huán)壽命短的能量型儲能和具有快速響應特性、循環(huán)壽命長的功率型儲能。通常，單一儲能的適用范圍往往較為局限。混合儲能技術由于可充分利用不同類型儲能在技術特性上的互補性，滿足不同層次的技術需求，在電力系統(tǒng)中應用前景廣闊。目前，國內外關于混合儲能系統(tǒng)的研究還處于基礎理論與示范階段。因此，

2、研究混合儲能系統(tǒng)建模、控制和優(yōu)化等，對混合儲能系統(tǒng)在實際工程中的應用等具有指導意義和參考價值。
　　本文結合“含分布式電源的微電網關鍵技術研發(fā)”（863計劃，2011AA05A107）和“分布式電源接入系統(tǒng)后混合儲能關鍵技術研究與實驗平臺建設”（國家電網公司重大專項，ZDK/GW003-2012）等項目，開展了混合儲能系統(tǒng)多尺度模型、控制策略設計、運行控制參數優(yōu)化和綜合優(yōu)化等研究。根據所提出的策略、指標和模型等，給出混合儲能系統(tǒng)整

3、體技術經濟特性的提升措施，為其運行與優(yōu)化等提供更充分的決策依據，對混合儲能系統(tǒng)的推廣應用具有重要意義。
　　儲能系統(tǒng)模型是進行微電網設計、規(guī)劃和運行分析的基礎和前提。為適應多種不同場合的研究需要，給出混合儲能系統(tǒng)的多尺度模型庫。本文基于技術經濟考慮，針對含鋰電池和超級電容的典型混合儲能系統(tǒng)，給出滿足暫態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、技術分析和經濟分析等多種不同應用場合需求的模型庫。暫態(tài)仿真模型與鋰電池單級式、超級電容多重化雙級式設備同比例，并通

4、過PSCAD仿真和與實際儲能運行對比進行校驗。通用穩(wěn)態(tài)模型基于兩類儲能在有功控制中的共同特點，并計及自放電率和充放電效率影響。根據混合儲能系統(tǒng)各組成部分使用壽命的不同特點，分別給出滿足不同技術需求的壽命量化模型。從投資和損耗折算成本等角度，分別給出混合儲能系統(tǒng)各組成部分的經濟模型。
　　已有混合儲能系統(tǒng)控制研究主要側重于儲能系統(tǒng)本身的保護控制和混合儲能系統(tǒng)功率分配。為了充分發(fā)揮能量型儲能和功率型儲能的技術互補性，提出一種含各儲能系

5、統(tǒng)間協(xié)調配合和整體性能優(yōu)化的混合儲能系統(tǒng)控制策略。該策略在濾波功率分配基礎上，新增整體調節(jié)能力優(yōu)化、過充過放保護配合和最大功率限制配合等協(xié)調措施?？紤]到功率型儲能能量密度低等特點，根據外界需求和荷電狀態(tài)進行實時動態(tài)調整，優(yōu)化整體調節(jié)能力；并在保護與限制中考慮協(xié)調配合，更好地滿足外界需求。同時，通過濾波時間常數變化、各儲能系統(tǒng)實時運行狀態(tài)以及出力頻譜分析等，反映協(xié)調配合措施的具體過程與實現效果。算例分析表明：與僅考慮功率分配相比，所提策略

6、在儲能有限配置和儲能冗余配置等情況下均能獲得更好的控制效果，是提升混合儲能系統(tǒng)整體性能的有效途徑。
　　混合儲能系統(tǒng)控制策略中參數對控制效果具有一定影響。為了刻畫混合儲能系統(tǒng)內部各儲能系統(tǒng)之間的協(xié)調配合程度，提出超級電容儲能系統(tǒng)協(xié)調響應裕量指標；針對控制策略主要參數，如：功率分配濾波時間常數和本文提出的協(xié)調裕量指標，建立混合儲能系統(tǒng)運行控制參數的多層次優(yōu)化模型，以延長鋰電池壽命和提升整體技術經濟性等?？紤]到功率型儲能能量密度低的特

7、點，采用工程實測秒級數據進行計算分析，準確真實地反映超級電容儲能系統(tǒng)的實際工作狀態(tài)。算例分析表明：通過控制參數的優(yōu)化，混合儲能系統(tǒng)的總費用明顯降低；通過控制參數變化對鋰電池壽命各影響因素的靈敏度分析，詳細分析了其對鋰電池壽命損耗的影響。
　　在運行控制參數優(yōu)化基礎上，綜合優(yōu)化考慮各儲能系統(tǒng)功率和容量的影響，進一步提升混合儲能系統(tǒng)的技術經濟特性。基于儲能系統(tǒng)功率和容量在實際應用中的技術經濟約束，提出反映負荷和可再生能源出力共同滿足程