TWI844475B - 儲能系統及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本案提供一種儲能系統及其控制方法，控制方法包含步驟：(a) 提供包含N個儲能模組之儲能系統；(b) 獲取N個儲能單元的電量，並將N個儲能單元根據電量由大至小進行排序而獲得第一次序，且將N個儲能單元根據電量由小至大進行排序而獲得第二次序；(c) 根據電網頻率決定電網的需求功率；(d) 在需求功率為正值時，控制第一次序中前X個儲能單元進行放電以共同提供等於需求功率之大小的電能至電網；以及 (e) 在需求功率為負值時，控制第二次序中前Y個儲能單元共同自電網接收等於需求功率之大小的電能以進行充電。X和Y皆為小於或等於N的正整數。

Description

儲能系統及其控制方法

本案係關於一種儲能系統及其控制方法，尤指一種可在調節電網頻率的同時維持電量之動態平衡的儲能系統及其控制方法。

電網頻率為電力系統的重要參數之一，其反映發電量與負載量之間的平衡關係，維持電網供需平衡即是將電網頻率維持在一定範圍內，此時儲能系統將是維持電網平衡的最佳後盾，原因在於儲能系統的控制精準度高且反應速度快，故能有效調節電網頻率。當電網的發電量過剩時，可將多餘的電能儲存進儲能系統中，相反地，當電網的負載過大時，可由儲能系統放電至電網。近年來，各國亦逐漸興起利用儲能系統參與電網的輔助服務，其目的在於快速響應電網需求，並長期且持續地維持電網平衡。

本案之目的在於提供一種儲能系統及其控制方法，其可通過控制儲能單元進行充放電實現對電網頻率的調節，且在決定進行充放電的儲能單元時亦將各儲能單元的電量納入考量。藉此，本案之儲能系統及其控制方法在通過調節電網頻率維持電網平衡的同時，還可維持電量之動態平衡，以避免儲能單元處於滿載或低載狀態，從而提升電力調度之靈活度以及延長儲能單元壽命，並提升儲能系統能夠長期且持續運轉之可靠性。

為達上述目的，本案提供一種儲能系統的控制方法，包含步驟：(a) 提供儲能系統，其中儲能系統包含電網、併接點及N個儲能模組，N為大於1的整數，併接點電連接於電網，N個儲能模組分別電連接於併接點，每一儲能模組包含串聯連接的變壓器、功率調節器及儲能單元，變壓器的高壓側及低壓側分別電連接於併接點及功率調節器；(b) 獲取N個儲能單元的電量，並將N個儲能單元根據電量由大至小進行排序而獲得第一次序，且將N個儲能單元根據電量由小至大進行排序而獲得第二次序；(c) 根據電網的電網頻率決定電網的需求功率；(d) 在需求功率為正值時，控制第一次序中前X個儲能單元進行放電以共同提供等於需求功率之大小的電能至電網，其中X為小於或等於N的正整數；以及 (e) 在需求功率為負值時，控制第二次序中前Y個儲能單元共同自電網接收等於需求功率之大小的電能以進行充電，其中Y為小於或等於N的正整數。

為達上述目的，本案另提供一種儲能系統，包含電網、併接點、N個儲能模組及控制器。併接點電連接於電網。N個儲能模組分別電連接於併接點，其中N為大於1的整數。每一儲能模組包含串聯連接的變壓器、功率調節器及儲能單元，變壓器的高壓側及低壓側分別電連接於併接點及功率調節器。控制器與N個儲能模組相通訊，其中控制器獲取N個儲能單元的電量，以將N個儲能單元根據電量由大至小進行排序而獲得第一次序，並將N個儲能單元根據電量由小至大進行排序而獲得第二次序，且控制器根據電網的電網頻率決定電網的需求功率。在需求功率為正值時，控制器控制第一次序中前X個儲能單元進行放電以共同提供等於需求功率之大小的電能至電網，其中X為小於或等於N的正整數。在需求功率為負值時，控制器控制第二次序中前Y個儲能單元共同自電網接收等於需求功率之大小的電能以進行充電，其中Y為小於或等於N的正整數。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案之範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

第1圖為本案一實施例之儲能系統的電路架構示意圖。於第1圖中，以實線和虛線分別表示電力和通訊連接關係。如第1圖所示，儲能系統1包含電網11、併接點12、N個儲能模組131~13N及控制器，其中N為大於1的整數。併接點12電連接於電網11，N個儲能模組131~13N分別電連接於併接點12。每一儲能模組 (131~13N) 包含依序串聯連接的變壓器 (T1~TN)、功率調節器 (141~14N) 及儲能單元 (151~15N)，其中變壓器 (T1~TN) 和功率調節器 (141~14N) 分別架構於進行電壓轉換和功率調節，從而調整儲能單元 (151~15N) 與電網11之間的電能傳輸，且變壓器 (T1~TN) 的高壓側及低壓側分別電連接於併接點12及對應的功率調節器 (141~14N)。控制器與所有儲能模組131~13N相通訊，並架構控制功率調節器141~14N及儲能單元151~15N之運作。

於一些實施例中，如第1圖所示，控制器包含相互通訊連接的主控制器20和N個從控制器21~2N，其中，N個從控制器21~2N分別通訊連接於N個儲能模組131~13N中之元器件 (包含變壓器、功率調節器及儲能單元)。從控制器21~2N提供儲能模組131~13N的運作資訊予主控制器20，主控制器20結合電網11和儲能模組131~13N之資訊決定整體儲能系統1之運作，並對應輸出指令至從控制器21~2N，使從控制器21~2N控制各儲能模組131~13N之運作。此外，於一些實施例中，每一從控制器 (21~2N)亦可通訊連接於所有儲能模組131~13N，且每一從控制器 (21~2N) 的具體控制對象不受限制並可視實際情況調整。再者，從控制器的具體數量不受限制，且可視其數量決定從控制器與各儲能模組之間的通訊連接關係。

於一些實施例中，儲能系統1還包含電網電表30，其中電網電表30電連接於併接點12，且通訊連接於主控制器20。電網電表30架構於讀取電網11的電網頻率並提供給主控制器20。於一些實施例中，每一儲能模組 (131~13N) 還包含高壓側電表 (311~31N) 及低壓側電表 (321~32N)，其中高壓側電表 (311~31N) 及低壓側電表 (321~32N) 分別電連接於對應之變壓器 (T1~TN) 的高壓側及低壓側並量測相應位置的電能資訊。於一實施例中，高壓側電表 (311~31N) 通訊連接於對應之從控制器 (21~2N)，以供從控制器 (21~2N) 針對高壓側電表 (311~31N) 與功率調節器 (141~14N) 之間的誤差進行補償。

第2圖為本案一實施例之儲能系統的控制方法的流程示意圖，且第2圖所示之控制方法適用於第1圖所示之儲能系統1。以下結合第1圖及第2圖對本案之儲能系統的控制方法進行詳細說明，需注意的是，本案中對於儲能系統1的控制方法皆由儲能系統1的控制器執行，於後續說明中不再贅述。

如第1圖及第2圖所示，首先，獲取所有儲能單元151~15N的電量，並將所有儲能單元151~15N根據電量由大至小進行排序而獲得第一次序，且將所有儲能單元151~15N根據電量由小至大進行排序而獲得第二次序 (步驟S1)。而後，根據電網11的電網頻率決定電網11的需求功率 (步驟S2)。在電網11的需求功率為正值時，即表示儲能系統1需供電至電網11以調節電網頻率，此時控制第一次序中前X個儲能單元進行放電以共同提供等於需求功率之大小的電能至電網11，其中X為小於或等於N的正整數 (步驟S3)。反之，在電網11的需求功率為負值時，即表示儲能系統1需自電網11接收電能以調節電網頻率，此時控制第二次序中前Y個儲能單元共同自電網11接收等於需求功率之大小的電能以進行充電，其中Y為小於或等於N的正整數 (步驟S4)。

於一些實施例中，控制方法於執行步驟S1後的時間超出一預設時長時再次執行步驟S1。舉例而言，控制方法還包含步驟S5：判斷距離前次執行步驟S1的時間是否已超出預設時長。若步驟S5的判斷結果為是，則再次執行步驟S1；若步驟S5的判斷結果為否，則再次執行步驟S2。

由此可知，本案可通過控制儲能單元進行充放電實現對電網頻率的調節，且在決定進行充放電的儲能單元時亦將各儲能單元151~15N的電量納入考量。具體而言，當儲能系統1需提供電能至電網11時，係基於第一次序控制電量相對較高之儲能單元進行放電，而當儲能系統1需自電網11接收電能時，則基於第二次序控制電量相對較低之儲能單元進行充電。藉此，本案之儲能系統1及其控制方法在通過調節電網頻率維持電網平衡的同時，還可維持儲能單元151~15N之電量的動態平衡，以避免儲能單元151~15N處於滿載或低載狀態，從而提升電力調度之靈活度以及延長儲能單元壽命，並提升儲能系統1能夠長期且持續運轉之可靠性。

根據前述控制方法，在決定電網11的需求功率後，即可根據需求功率控制儲能系統1提供電能至電網11或自電網11接收電能，從而調節電網頻率並維持電網平衡。需注意的是，決定電網11之需求功率的具體方式取決於電網11的頻率-功率關係曲線，以下例示數種電網11的頻率-功率關係曲線和其對應之決定需求功率的具體方式，然實際上本案所適用之電網11規格並不以此為限。

於一實施例中，根據第3A圖所示之電網11的頻率-功率關係曲線，電網頻率對應於特定的一功率，此情況下即以電網頻率所對應的功率作為電網11的需求功率。當電網頻率小於基礎頻率F0，需求功率為正值，此時執行控制方法之步驟S3直到電網頻率上升至等於基礎頻率F0。當電網頻率大於基礎頻率F0，需求功率為負值，此時執行控制方法之步驟S4直到電網頻率下降至等於基礎頻率F0。

於另一實施例中，根據第3B圖所示之電網11的頻率-功率關係曲線，電網頻率對應於特定的一功率，此情況下即以電網頻率所對應的功率作為電網11的需求功率。當電網頻率小於基礎頻率，需求功率為正值 (如第3B圖所示，電網頻率介於-F3~-F1)，此時執行控制方法之步驟S3直到電網頻率上升至基礎頻率區間-F1~F1。當電網頻率大於基礎頻率，需求功率為負值 (如第3B圖所示，電網頻率介於F1~F3)，此時執行控制方法之步驟S4直到電網頻率下降至基礎頻率區間-F1~F1。當電網頻率介於基礎頻率區間-F1~F1時，需求功率為零，維持原電網頻率。

於另一實施例中，根據第3C圖所示之電網11的頻率-功率關係曲線，電網頻率對應於一功率範圍 (即第3C圖中介於兩虛線間之範圍)。於此情況下，在控制方法之步驟S2中需根據電網頻率及所有儲能單元151~15N的平均電量決定需求功率，並在決定需求功率後，通過執行控制方法之步驟S3或S4將電網頻率調整至一頻率範圍內。具體而言，在所有儲能單元151~15N的平均電量大於第一閾值時，即表示平均電量相對較高，故決定需求功率等於功率範圍內的最大值 (對應第3C圖中相對上方的虛線曲線)，以儘可能避免各儲能單元151~15N達到滿載狀態。在所有儲能單元151~15N的平均電量小於第二閾值 (第二閾值小於第一閾值) 時，即表示平均電量相對較低，故決定需求功率等於功率範圍內的最小值 (對應第3C圖中相對下方的虛線曲線)，以儘可能避免各儲能單元151~15N達到低載狀態。在所有儲能單元151~15N的平均電量介於第一閾值與第二閾值之間時，即表示平均電量適中，故決定需求功率等於功率範圍內的中間值 (對應第3C圖中的實線曲線，其中實線曲線可通過對兩虛線曲線取平均值求得)，以使各儲能單元151~15N維持當下負載狀態，以避免達到滿載或低載狀態。第一閾值和第二閾值的具體大小可依實際情況進行設定和調整。

藉此，可進一步維持儲能單元151~15N之電量的動態平衡，以避免儲能單元151~15N處於滿載或低載狀態。

此外，於一些實施例中，儲能系統1的控制方法還包含步驟：將所有功率調節器141~14N的最大功率相加而獲得總功率，並將總功率與預設百分比相乘而獲得總理想功率。其中預設百分比為經模擬與精算後得出的最佳出力功率比例，具體數值需視實際應用條件而定。在需求功率之大小小於或等於總理想功率時，即代表需求功率之大小相對較小，此時若控制所有儲能單元151~15N共同進行充放電，將使得儲能系統1處於低功率狀態，進而使得功率調節器141~14N的轉換效率較差。因此，在需求功率之大小小於或等於總理想功率時，僅控制部分的儲能單元進行充放電，意即控制方法之步驟S3和S4中的X和Y皆小於N，以避免儲能系統1處於低功率狀態，藉此提升儲能系統1的運作效率。另外，在需求功率之大小大於總理想功率時，即代表需求功率之大小相對較大，此時可控制所有儲能單元151~15N共同進行充放電，意即步驟S3和S4中的X和Y皆等於N。

以下例示說明在需求功率之大小小於或等於總理想功率時決定X和Y之具體數值的一種實施態樣。

以需求功率為正值的情況為例。首先，選定第一次序中第一個儲能單元。而後，基於需求功率之大小以及儲能單元所對應之功率調節器的最大功率和理想功率 (等於最大功率與預設百分比的乘積)，判斷以下條件是否成立：(i) 已選定之儲能單元所對應之功率調節器的理想功率之和大於需求功率之大小；(ii) 已選定之儲能單元以及第一次序中下一個儲能單元所對應之功率調節器的理想功率之和大於或等於需求功率之大小；及 (iii) 已選定之儲能單元所對應之功率調節器的最大功率之和大於或等於需求功率之大小。在條件 (i) 成立 (此時條件 (ii) 和 (iii) 必定成立) 或僅有條件 (ii) 和 (iii) 成立時，則X等於已選定之儲能單元的數量。在條件 (i) 不成立且條件 (ii) 及/或 (iii) 亦不成立時，增加選定第一次序中下一個儲能單元，並就所選定的儲能單元再次進行前述條件判斷。

當X ＞ 1時，通過上述條件判斷獲得的X的數值，將使需求功率之大小大於或等於第一次序中前X個儲能單元所對應之X個功率調節器的最大功率之和與預設百分比的乘積 (即理想功率之和)，且使需求功率之大小小於或等於第一次序中前X個儲能單元所對應之X個功率調節器的最大功率之和。換言之，進行放電之儲能單元所對應之功率調節器的實際輸出功率將介於其最大功率與理想功率之間。藉此，可避免儲能系統1處於低功率狀態，進而提升儲能系統1的運作效率。

此外，亦可通過類似方式決定需求功率為負值時的Y之數值，於此不再贅述。在需求功率為負值時，需求功率之大小大於或等於第二次序中前Y個儲能單元所對應之Y個功率調節器的最大功率之和與預設百分比的乘積，且需求功率之大小小於或等於第二次序中前Y個儲能單元所對應之Y個功率調節器的最大功率之和。

以下例示說明在實際應用環境下如何基於本案前述之控制方法決定進行充放電的儲能單元及其輸出功率。

於第一應用環境中，基礎頻率為50Hz，總功率為10MW，N=4，每一功率調節器的最大功率為2.5MW，預設百分比為60%。 若電網頻率 ＜ 50Hz且需求功率為2MW，即儲能系統1需放電2MW至電網11，此時控制第一次序中第一個儲能單元及其對應的功率調節器以80%之比例進行放電 (1*2.5MW*80=2MW)。 若電網頻率 ＞ 50Hz且需求功率為3MW，即儲能系統1需自電網11接收3MW，此時控制第二次序中前兩個儲能單元及其對應的功率調節器以60%之比例進行充電 (2*2.5MW*60=3MW)。 若電網頻率 ＜ 50Hz且需求功率為5MW，即儲能系統1需放電5MW至電網11，此時控制第一次序中前三個儲能單元及其對應的功率調節器以66.67%之比例進行放電 (3*2.5MW*66.67%=5MW)。 若電網11的需求功率大於或等於6MW時，則需由所有四個儲能單元及其對應的功率調節器進行充放電。

於第二應用環境中，基礎頻率為50Hz，總功率為5MW，N=2，每一功率調節器的最大功率為2.5MW，預設百分比為60%。理想1.5MW 若電網頻率 ＜ 50Hz且需求功率為2.8MW，即儲能系統1需放電2.8MW至電網11。假使僅選定第一次序中第一個儲能單元，則對應之功率調節器的理想功率 (2.5MW*60%=1.5MW) 及最大功率皆小於需求功率 (即條件 (i) 及(iii) 皆不成立)，且已選定之儲能單元及第一次序中下一個儲能單元所對應的功率調節器的理想功率之和 (=1.5MW+1.5MW=3MW) 大於需求功率 (即條件 (ii) 成立)。由於條件 (i) 及 (iii) 不成立且條件 (ii) 成立，故需增加選定第一次序中下一個儲能單元。由於第一次序中前兩個儲能單元所對應之功率調節器的理想功率之和 (3MW) 大於需求功率，故條件 (i) 成立，此時控制第一次序中前兩個儲能單元及其對應的功率調節器以56%之比例進行放電 (2*2.5MW*56%=2.8MW)。

綜上所述，本案提供一種儲能系統及其控制方法，其可通過控制儲能單元進行充放電實現對電網頻率的調節，且在決定進行充放電的儲能單元時亦將各儲能單元的電量納入考量。藉此，本案之儲能系統及其控制方法在通過調節電網頻率維持電網平衡的同時，還可維持電量之動態平衡，以避免儲能單元處於滿載或低載狀態，從而提升電力調度之靈活度以及延長儲能單元壽命，並提升儲能系統能夠長期且持續運轉之可靠性。

須注意，上述僅是為說明本案而提出之較佳實施例，本案不限於所述之實施例，本案之範圍由如附專利申請範圍決定。且本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。

1:儲能系統 11:電網 12:併接點 131、132、13N:儲能模組 T1、T2、TN:變壓器 141、142、14N:功率調節器 151、152、15N:儲能單元 20:主控制器 21、22、2N:從控制器 30:電網電表 311、312、31N:高壓側電表 321、322、32N:低壓側電表 S1、S2、S3、S4、S5:步驟 F0:基礎頻率 F1、F2、F3:電網頻率

第1圖為本案一實施例之儲能系統的電路架構示意圖。

第2圖為本案一實施例之儲能系統的控制方法的流程示意圖。

第3A圖、第3B圖及第3C圖例示出電網的多種頻率-功率關係曲線。

S1、S2、S3、S4、S5:步驟

Claims (20)

1. 一種儲能系統的控制方法，包含步驟： (a) 提供一儲能系統，其中該儲能系統包含一電網、一併接點及N個儲能模組，N為大於1的整數，該併接點電連接於該電網，該N個儲能模組分別電連接於該併接點，每一該儲能模組包含串聯連接的一變壓器、一功率調節器及一儲能單元，該變壓器的高壓側及低壓側分別電連接於該併接點及該功率調節器； (b) 獲取N個該儲能單元的電量，並將該N個儲能單元根據該電量由大至小進行排序而獲得一第一次序，且將該N個儲能單元根據該電量由小至大進行排序而獲得一第二次序； (c) 根據該電網的一電網頻率決定該電網的一需求功率； (d) 在該需求功率為正值時，控制該第一次序中前X個該儲能單元進行放電以共同提供等於該需求功率之大小的電能至該電網，其中X為小於或等於N的正整數；以及 (e) 在該需求功率為負值時，控制該第二次序中前Y個該儲能單元共同自該電網接收等於該需求功率之大小的電能以進行充電，其中Y為小於或等於N的正整數。
2. 如請求項1所述的控制方法，其中根據該電網的頻率-功率關係曲線，該電網頻率對應於該需求功率；當該電網頻率小於一基礎頻率，該需求功率為正值，該控制方法執行該步驟 (d) 直到該電網頻率上升至等於該基礎頻率；而當該電網頻率大於該基礎頻率，該需求功率為負值，該控制方法執行該步驟 (e) 直到該電網頻率下降至等於該基礎頻率。
3. 如請求項2所述的控制方法，其中當該電網頻率位於包含該基礎頻率在內的一頻率範圍中，該需求功率為零，該控制方法維持該電網頻率。
4. 如請求項1所述的控制方法，其中若根據該電網的頻率-功率關係曲線，該電網頻率對應於一功率範圍，則於該步驟 (c) 中根據該電網頻率及該N個儲能單元的平均電量決定該需求功率，且該控制方法通過執行該步驟 (d) 及 (e) 將該電網頻率調整至一頻率範圍內。
5. 如請求項1所述的控制方法，還包含步驟：將該N個儲能單元所對應之N個該功率調節器的最大功率相加而獲得一總功率，並將該總功率與一預設百分比相乘而獲得一總理想功率； 其中，若該需求功率之大小小於或等於該總理想功率，則步驟 (d) 及 (e) 中的X和Y皆小於N，而若該需求功率之大小大於該總理想功率，則步驟 (d) 及 (e) 中的X和Y皆等於N。
6. 如請求項5所述的控制方法，其中於該步驟 (d) 中，該需求功率之大小大於或等於該第一次序中前X個該儲能單元所對應之X個該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積，且該需求功率之大小小於或等於該第一次序中前X個該儲能單元所對應之該X個功率調節器的該最大功率之和。
7. 如請求項5所述的控制方法，其中該步驟 (d) 包含子步驟： (d1) 選定該第一次序中第1個該儲能單元； (d2) 判斷條件 (i)、條件 (ii) 及條件 (iii) 是否成立，其中條件 (i) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於該需求功率之大小；該條件 (ii) 為已選定之該儲能單元以及該第一次序中下一個該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於或等於該需求功率之大小；該條件 (iii) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和大於或等於該需求功率之大小； (d3) 在該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 皆成立時，或在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及該條件 (iii) 成立時，將已選定之該儲能單元的數量視為X；以及 (d4) 在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及/或該條件 (iii) 不成立時，增加選定該第一次序中下一個該儲能單元，並再次執行該子步驟 (d2)。
8. 如請求項5所述的控制方法，其中於該步驟 (e) 中，該需求功率之大小大於或等於該第二次序中前Y個該儲能單元所對應之Y個該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積，且該需求功率之大小小於或等於該第二次序中前Y個該儲能單元所對應之該Y個該功率調節器的該最大功率之和。
9. 如請求項5所述的控制方法，其中該步驟 (e) 包含子步驟： (e1) 選定該第二次序中第1個該儲能單元； (e2) 判斷條件 (i)、條件 (ii) 及條件 (iii) 是否成立，其中條件 (i) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於該需求功率之大小；該條件 (ii) 為已選定之該儲能單元以及該第二次序中下一個該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於或等於該需求功率之大小；該條件 (iii) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和大於或等於該需求功率之大小； (e3) 在該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 皆成立時，或在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及該條件 (iii) 成立時，將已選定之該儲能單元的數量視為Y；以及 (e4) 在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及/或該條件 (iii) 不成立時，增加選定該第二次序中下一個該儲能單元，並再次執行該子步驟 (e2)。
10. 如請求項1所述的控制方法，其中該控制方法於執行步驟 (b) 後的時間超出一預設時長時再次執行該步驟 (b)。
11. 一種儲能系統，包含： 一電網； 一併接點，電連接於該電網； N個儲能模組，分別電連接於該併接點，其中N為大於1的整數，每一該儲能模組包含串聯連接的一變壓器、一功率調節器及一儲能單元，該變壓器的高壓側及低壓側分別電連接於該併接點及該功率調節器；以及 一控制器，與該N個儲能模組相通訊，其中該控制器獲取N個該儲能單元的電量，以將該N個儲能單元根據該電量由大至小進行排序而獲得一第一次序，並將該N個儲能單元根據該電量由小至大進行排序而獲得一第二次序，且該控制器根據該電網的一電網頻率決定該電網的一需求功率， 其中，在該需求功率為正值時，該控制器控制該第一次序中前X個該儲能單元進行放電以共同提供等於該需求功率之大小的電能至該電網，其中X為小於或等於N的正整數， 在該需求功率為負值時，該控制器控制該第二次序中前Y個該儲能單元共同自該電網接收等於該需求功率之大小的電能以進行充電，其中Y為小於或等於N的正整數。
12. 如請求項11所述的儲能系統，其中根據該電網的頻率-功率關係曲線，該電網頻率對應於該需求功率；當該電網頻率小於一基礎頻率，該需求功率為正值，該控制器控制該第一次序中前X個該儲能單元提供電能至該電網直到該電網頻率上升至等於該基礎頻率；而當該電網頻率大於該基礎頻率，該需求功率為負值，該控制器控制該第二次序中前Y個該儲能單元自該電網接收電能直到該電網頻率下降至等於該基礎頻率。
13. 如請求項12所述的儲能系統，其中當該電網頻率位於包含該基礎頻率在內的一頻率範圍中，該需求功率為零時，該控制器維持該電網頻率。
14. 如請求項11所述的儲能系統，其中若根據該電網的頻率-功率關係曲線，該電網頻率對應於一功率範圍，則該控制器根據該電網頻率及該N個儲能單元的平均電量決定該需求功率；在該需求功率為正值時，該控制器通過控制該第一次序中前X個該儲能單元提供電能至該電網而將該電網頻率調整至一頻率範圍內；而在該需求功率為負值時，該控制器通過控制該第二次序中前Y個該儲能單元自該電網接收電能而將該電網頻率調整至該頻率範圍內。
15. 如請求項11所述的儲能系統，其中該控制器還將該N個儲能單元的最大功率相加而獲得一總功率，並將該總功率與一預設百分比相乘而獲得一總理想功率；若該需求功率之大小小於或等於該總理想功率，則X和Y皆小於N，而若該需求功率之大小大於該總理想功率，則X和Y皆等於N。
16. 如請求項15所述的儲能系統，其中在該需求功率為正值時，該需求功率之大小大於或等於該第一次序中前X個該儲能單元所對應之X個該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積，且該需求功率之大小小於或等於該第一次序中前X個該儲能單元所對應之該X個功率調節器的最大功率之和。
17. 如請求項15所述的儲能系統，其中在該需求功率為正值時，該控制器架構於： 選定該第一次序中第1個該儲能單元； 判斷條件 (i)、條件 (ii) 及條件 (iii) 是否成立，其中條件 (i) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於該需求功率之大小；該條件 (ii) 為已選定之該儲能單元以及該第一次序中下一個該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於或等於該需求功率之大小；該條件 (iii) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和大於或等於該需求功率之大小； 在該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 皆成立時，或在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及該條件 (iii) 成立時，將已選定之該儲能單元的數量視為X；以及 在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及/或該條件 (iii) 不成立時，增加選定該第一次序中下一個該儲能單元，並再次判斷該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 是否成立。
18. 如請求項15所述的儲能系統，其中在該需求功率為負值時，該需求功率之大小大於或等於該第二次序中前Y個該儲能單元所對應之Y個該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積，且該需求功率之大小小於或等於該第二次序中前Y個該儲能單元所對應之該Y個該功率調節器的該最大功率之和。
19. 如請求項15所述的儲能系統，其中在該需求功率為負值時，該控制器架構於： 選定該第二次序中第1個該儲能單元； 判斷條件 (i)、條件 (ii) 及條件 (iii) 是否成立，其中條件 (i) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於該需求功率之大小；該條件 (ii) 為已選定之該儲能單元以及該第二次序中下一個該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和與該預設百分比的乘積大於或等於該需求功率之大小；該條件 (iii) 為已選定之該儲能單元所對應之該功率調節器的最大功率之和大於或等於該需求功率之大小； 在該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 皆成立時，或在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及該條件 (iii) 成立時，將已選定之該儲能單元的數量視為Y；以及 在該條件 (i) 不成立且該條件 (ii) 及/或該條件 (iii) 不成立時，增加選定該第二次序中下一個該儲能單元，並再次判斷該條件 (i)、該條件 (ii) 及該條件 (iii) 是否成立。
20. 如請求項11所述的儲能系統，其中當該控制器獲取該第一次序及該第二次序後的時間超出一預設時長時，該控制器重新獲取該第一次序及該第二次序。

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