[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

技術領域：

本發明涉及一種通過對蓄電池的充放電控制來實現減小風電場功率波動幅度，平滑風電場功率波動的控制方法，屬于風力發電控制的技術領域。

背景技術：

風力發電及其他可再生能源發電受季節、氣候影響，所發出的功率波動幅度往往很大，對并網電力系統會造成電能質量、調頻及穩定方面的一系列的問題。出于電網安全運行與控制的要求和需要，風電場應具有平滑的功率輸出。儲能裝置是人們首先可以想到的平滑風電場功率輸出波動的理想設備。隨著電池儲能技術的發展以及蓄電池的不受地域限制的特點，它在電力系統中有著廣泛的應用前景。

蓄電池控制技術是實現其作用效果的關鍵。目前，蓄電池大多采用晶閘管移相控制技術。該技術通過對晶閘管的相控整流來實現蓄電池的充電控制，當蓄電池放電時，通過電子開關將蓄電池反接，同時通過移相使晶閘管電路工作在有源逆變狀態，實現蓄電池放電，將電能回饋到電網。采用該技術對蓄電池充放電時，交流側的電流畸變嚴重，因而向電網注入了大量的諧波和產生較大的無功損耗，對電網造成了嚴重的“污染”。

發明內容

發明目的：

本發明的目的是針對上述背景技術的缺陷，提供一種平滑風電場功率波動的蓄電池充放電控制方法，平滑風場輸出功率的波動，同時減少變流器的無功損耗。

技術方案：

本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

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；