[發明專利]平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置、系統和方法

有效

• 申請號: 201210197089.6
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN103490442A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 劉先正;蘇麗營;楊明明;王兆奎;李文劍
• 申請（專利權）人: 華銳風電科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張紅

技術領域

本發明涉及風力發電控制技術，尤其涉及一種平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置、系統和方法。

背景技術

風力發電是通過風電機組將風能轉換為電能的能源利用技術，是目前新能源開發領域中發展最快和最具潛力的“綠色能源”。

風能作為一種間歇性能源，具有很大的隨機性和不可控制性，風電機組所發出的電能也具有較大的波動性，對于大功率的風電機組來說，在將其發出的電能并入電網過程中，對電網的穩定運行造成很大影響，影響電網輸出電能的質量，特別是對于雙饋式風力發電機組來說，其發電機組中發電機定子直接與電網連接，因而其輸出功率的波動直接施加到電網上，對電網的影響影響更加明顯，為提高電網運行的穩定性，有必要開發一種平抑風電機組輸出功率波動的方法。

發明內容

本發明一個方面是提供一種平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置，以減小風電機組將輸出功率并網過程中對電網的影響。

本發明提供的平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置，包括：

直流斬波器，其低壓側與蓄電池組相連，其高壓側與電容器相連，用于將所述蓄電池組的輸出電壓轉換成所述電容器的充電電壓，以使所述蓄電池組放電，而為所述電容器充電，和將所述電容器的輸出電壓轉換成所述蓄電池組的充電電壓，以使所述電容器放電，而為所述蓄電池組充電；

逆變器，其直流側與所述電容器相連，其交流側用于與風電機組的并網接入點相連，用于將風電機組通過并網接入點輸入電網的交流電壓轉換成直流電壓，以為所述電容器充電，和將所述電容器輸出的直流電壓變換成交流電壓以通過并網接入點并入電網，以使所述電容器放電。

本發明另一個方面是提供一種平抑風電機組輸出功率波動的儲能系統，該系統包括本發明提供的儲能裝置，還包括：

蓄電池組管理單元，與蓄電池組相連，用于獲取蓄電池組的當前狀態參數；

采集單元，分別與所述儲能裝置中電容器和逆變器相連，用于采集所述電容器和逆變器的當前狀態參數；

風電機組控制器，用于獲取風電機組的當前輸出功率值；

控制單元，分別與所述蓄電池組管理單元、采集單元、風電機組控制器、所述儲能裝置中直流斬波器和逆變器相連，用于根據所述蓄電池組的當前狀態參數、電容器和逆變器的當前狀態參數與所述風電機組的當前輸出功率值生成對所述直流斬波器和逆變器的控制信號，以控制所述逆變器將風電機組通過并網接入點輸入電網的交流電壓轉換成直流電壓，以為所述電容器充電，且控制所述直流斬波器將所述電容器的輸出電壓轉換成所述蓄電池組的充電電壓，以使所述電容器放電，而為所述蓄電池組充電，進而最終通過所述蓄電池組吸收風電機組的輸出功率；或控制所述逆變器將所述電容器的輸出電壓變換成交流電壓以通過并網接入點并入電網，以使所述電容器放電，且控制所述直流斬波器將所述蓄電池組的輸出電壓轉換成所述電容器的充電電壓，以為所述電容器充電，而使所述蓄電池組放電，進而最終通過所述蓄電池組向電網輸出功率。

本發明又一個方面是提供一種平抑風電機組輸出功率波動的儲能方法，該方法采用本發明提供的儲能裝置，該方法包括：

獲取蓄電池組的當前狀態參數；

采集所述儲能裝置中電容器和逆變器的當前狀態參數；

獲取風電機組的當前輸出功率值；

根據所述蓄電池組的當前狀態參數、電容器和逆變器的當前狀態參數與所述風電機組的當前輸出功率值生成對所述儲能裝置中直流斬波器和逆變器的控制信號，以控制所述逆變器將風電機組通過并網接入點輸入電網的交流電壓轉換成直流電壓，以為所述電容器充電，且控制所述直流斬波器將所述電容器的輸出電壓轉換成所述蓄電池組的充電電壓，以使所述電容器放電，而為所述蓄電池組充電，進而最終通過所述蓄電池組吸收風電機組的輸出功率；或控制所述逆變器將所述電容器的輸出電壓變換成交流電壓以通過并網接入點并入電網，以使所述電容器放電，且控制所述直流斬波器將所述蓄電池組的輸出電壓轉換成所述電容器的充電電壓，以為所述電容器充電，而使所述蓄電池組放電，進而最終通過所述蓄電池組向電網輸出功率。

本發明提供的平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置，當風電機組的輸出功率存在波動時，可通過該儲能裝置吸收風電機組的輸出功率，或輸出功率以并入電網，以平抑風電機組將輸出功率并入電網過程中對電網造成的影響，提高電網運行的穩定性和電網輸出電能的質量。

附圖說明

圖1為本發明實施例所提供的平抑風電機組輸出功率波動的儲能裝置的結構示意圖；