[發明專利]一種基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統

有效

• 申請號: 201210307735.X
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102832638A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 潘文霞;何海平;傅中興;吳雨;吳松鶴;郭歡;馮博;張陽;孫成祥;朱建紅
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統，其特征在于，包括數據采集器（1）、數據分析器（2）、控制模塊（3）、平滑控制模塊（4）、電池儲能系統（5）、AC/DC變流器（6）、風電場（7）和電網（8），所述數據采集器連接所述數據分析器，所述數據分析器連接所述控制模塊（3）和平滑控制模塊（4），所述控制模塊（3）和所述平滑控制模塊（4）均連接所述AC/DC變流器（6），所述電池儲能系統（5）連接所述AC/DC變流器，所述風電場（7）和電網（8）相連并連接所述AC/DC變流器（6）；所述數據采集器（1）用于采集風電場（7）和電池儲能系統（5）PCC點電壓Vpcc，并將所述PCC點電壓Vpcc輸入所述數據分析器（2）；所述數據分析器（2）用于將所述PCC點電壓Vpcc與PCC點的電壓設定值Vref進行比較：當Vpcc<Vref時，所述控制模塊（3）發揮作用，所述控制模塊（3）控制所述電池儲能系統（5）投入低電壓穿越控制策略；當Vpcc=Vref時，所述平滑控制模塊（4）發揮作用，所述平滑控制模塊（4）控制所述電池儲能系統（5）投入平滑控制策略。

2.如權利要求1所述的基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統，其特征在于，所述平滑控制模塊（4）包括電池充放電選擇器（12），將風電場（7）輸出功率P與設定的風電場輸出功率最大值Pmax和最小值Pmin進行比較，當P>Pmax時，電池充放電選擇器（12）控制電池儲能系統（5）充電；當P＜Pmin時，電池充放電選擇器（12）控制電池儲能系統（5）放電，從而實現平滑控制策略。

3.如權利要求1所述的基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統，其特征在于，所述控制模塊（3）包括模糊PI控制器（10），根據PCC點電壓Vpcc的動態變化，利用所述模糊PI控制器（10）動態跟蹤PCC點的電壓設定值Vref，調節PWM控制的調制波幅值和調制波相位，得到PWM控制的調制波信號并與三角載波信號進行PWM控制，從而實現低電壓穿越控制策略。

4.如權利要求3所述的基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統，其特征在于，所述控制模塊（3）還包括PI調節器（9），有功參考電流i_dref經過所述PI調節器（9）并增加耦合電壓i_dωL得到PWM控制的調制波幅值A，有功參考電流i_dref＝P_ref/V，其中，V為電池輸出電壓有效值，P_ref為有功功率參考值；PCC點電壓Vpcc動態跟蹤設定值Vref，經過所述模糊PI控制器（10）產生無功電流參考量i_qref，再經過所述PI調節器（9）并增加耦合電壓i_qωL得到PWM控制的調制波相位α，通過上述控制可得到PWM控制的調制波信號Acos(ωt+α)。

5.如權利要求3所述的基于電池儲能的風電場低電壓穿越控制系統，其特征在于，所述AC/DC變流器（6）采用IGBT開關，將PWM控制的調制波信號與幅值為±1的三角載波信號比較，得到脈沖信號，所述脈沖信號即為PWM控制信號，所述PWM控制信號用于控制所述AC/DC變流器IGBT開關的狀態。