[發明專利]一種平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法

無效

• 申請號: 201010258529.5
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101917014A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 潘文霞;傅中興;陳鍵強;王鵬飛;王祥;孫成祥;何海平;吳松鶴;郭歡
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/01;H02J3/38;H02J7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A、通過數據采集裝置采集得到風電場輸出的有功功率P和蓄電池的荷電狀態soc，其中蓄電池的荷電狀態soc＝Q_t/Q_b，Q_t為蓄電池的剩余容量，Q_b為標稱容量；

步驟B、對采集到的數據進行分析：

(1)，當P_min≤P≤P_max時，蓄電池退出運行；當P＜P_min或P＞P_max時，進入下一步；其中，P_max為電網允許風電場輸出功率波動的上限值，P_min為電網允許風電場輸出功率波動的下限值；

(2)，當soc_min≤soc?≤1時，蓄電池投入運行；當soc＞1或者soc＜soc_min時，蓄電池退出運行；其中soc_min為蓄電池最小荷電狀態值；

(3)、在蓄電池投入運行的情況下，當風電場輸出的有功功率P＜P_min時，蓄電池發出的功率為P_min-P；當P＞P_max時，蓄電池吸收的功率為P-P_max；在蓄電池退出運行的情況下，斷路器斷開，并且變流器各觸發脈沖置零；

步驟C、蓄電池投入運行時，變流器采用直接電流控制，將交流側的三相電壓、電流分別通過坐標變換器轉換為d、q分量，即U_d和U_q、I_d和I_q；其中U_d為d軸電壓，U_q為q軸電壓，I_d為有功電流，蓄電池有功功率P_I＝1.5U_dI_d；I_q為無功電流，蓄電池無功功率Q_I＝-1.5U_dI_q；

步驟D、當蓄電池充電時，以I_dref＝(P-P_max)/1.5U_d作為有功電流I_d的參考值，其中I_dref為正值；當蓄電池放電時，I_dref＝(P-P_min)/1.5U_d作為有功電流I_d的參考值，其中I_dref為負值；I_qref＝0作為無功電流I_q的參考值，前述I_dref和I_qref分別為I_d、I_q的參考值；

步驟E、對有功電流I_d、無功電流I_q進行跟蹤控制并得到PWM開關信號，然后利用PWM開關信號控制六個IGBT的開關狀態。

2.根據權利要求1所述的平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法，其特征在于：當同時滿足soc_min?≤soc≤1、P＞P_max時，蓄電池充電；當同時滿足soc_min≤soc≤1、P＜P_min時，蓄電池放電。

3.根據權利要求1所述的平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法，其特征在于：所述步驟E中，對有功電流I_d、無功電流I_q采用負反饋閉環控制方法進行跟蹤控制，其中I_dref和I_qref分別作為I_d、I_q負反饋環的給定值，I_d和I_q作為負反饋環的反饋量，將負反饋環的反饋量取反通過加法器與所述負反饋環的給定值相連接，所述加法器的輸出端與分別與d軸PI控制器、q軸PI控制器相連接，d軸PI控制器的輸出端加上耦合電壓ωLi_q和電網電壓U_sd得到d軸控制電壓U_rd，q軸PI控制器的輸出端加上耦合電壓-ωLi_d和電網電壓U_sq得到q軸控制電壓U_rq，其中U_rd、U_rq分別為最終需要得到的變流器輸入電壓，ω為電網電壓角頻率，L為變頻器輸出端的電感；

所述步驟E利用PWM開關信號控制六個IGBT的開關狀態的方法為：將U_rd、U_rq經過坐標變換分別得到三相電壓U_ra、U_rb、U_rc；采用U_ra、U_rb、U_rc分別與幅值為±1的三角波進行比較得到脈沖信號，即PWM開關信號，再利用PWM開關信號控制開關器件IGBT。