一阶低通滤波原理图如图4。3所示：

图4。3 一阶低通滤波原理图

从图4。3中，可以看出变量关系为：

式中，Pw(s)为新能源输出功率；Po(s)为经平滑后注入电网的功率；PE(s)为储能系统补偿的功率，PE(s)＞0时表示储能系统放电，PE(s)＜0时表示储能系统充电；ωc表示滤波器的截止频率。

同理，将代入式（4-11）中，可得输入电网功率的幅频特性为：

将式（4-13）进行离散化，设t为控制周期，在tk=kt（k=1,2,3,…n）时刻，有：

解得：式中：Po(k)、Po(k-1)分别为k、k-1时刻输入电网的功率，Pw(k)为k时刻新能源发电系统的输出功率，设。

同理，将式（4-12）进行离散化，得文献综述

由式（4-15）可知，由已知的tk时刻的Pw(k)、前一时刻的Po(k-1)和时间常数τ或者截止频率fc的值，可求得新能源发电系统的输出功率通过储能系统平滑后输入电网的目标参考功率Po(k)以及储能系统所需要补偿的功率PE。

4。2。2 选择截止频率

从式（4-15）中可以看出,λ与τ成反比，当时间常数τ越大即截止频率fc越小时，λ越小，Po(k)与Po(k-1)的差值越小，也就是说功率通过储能系统平滑后输入电网的部分变化率越小，功率输出曲线越平滑。

将式（4-15）进行迭代，可得：

从式（4-17）可以看出，当时间常数即截止频率时，时，新能源发电系统的功率通过储能系统平滑后输入电网的功率曲线近似为Po(1)的直线，Po(1)即为输入电网功率的初始设定值。

综上所述,时间常数τ或者截止频率fc的取值能够极大地影响平滑出力波动的效果并且决定储能系统选取的额定功率和额定容量的取值。

所以，在4。1。2节中确定的波动频率范围[]内选择若干个截止频率，采取试频法，分别对样本数据进行低通滤波。并且利用式（4-2）、式（4-4）和式（4-5），分别计算新能源发电系统的输出功率通过不同截止频率的低通滤波后输出的功率波动率，根据式（4-3）或者表4。1中的约束条件进行校验，从而最终敲定一个既能满足电网对输出功率波动规定的要求储能容量又不是特别大的截止频率。选定好截止频率后，根据matlab仿真输出的储能系统功率以及能量变化的曲线，计算得到相应的经平抑后理想的输出功率以及储能系统需要补偿的功率。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

但是，在确定截止频率fc时，有一个矛盾在于，当截止频率fc越小时，储能系统能够补偿的波动频率范围就越大，整体的功率波动平滑效果也越好，但由于储能系统的频率补偿范围决定了储能系统容量的大小，故而储能系统配置的容量也就越大，即经济成本越大。因此，本课题使用试频法来确定截止频率。具体操作方法如下：在4。1。2节确定的频率波动范围[]中，从高频向低频试，若经储能系统平抑后输出的功率波动率仍然大于约束条件，则需要将频率向低频取；但如果经低通滤波后输入电网的功率波动率远小于规定的要求，则表示储能系统需要配置的容量偏大了，因此可以将截止频率稍稍向频率高的方向取；如果波动率小于并且靠近规定的要求，则可以选择该截止频率。