[發明專利]一種漂浮式海上雷達測風移動平臺風光儲直流微網系統蓄電池組運行管理方法

有效

• 申請號: 202010065771.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111106625B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王國玲;劉逸杰;李妍;楊榮峰;李振宇
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司 21218
• 代理人: 鄒琳

1.一種漂浮式海上雷達測風移動平臺風光儲直流微網系統蓄電池組運行管理方法，所述系統包括環形直流母線、兩個或兩個以上的風光儲發電裝置、負荷單元，所述風光儲發電裝置包括風力發電單元、光伏發電單元、三個儲能子單元與一個暫態能量平衡電容器，所述負荷單元包括正常檢測負荷單元、必要運行負荷單元，其特征在于：所述蓄電池組運行管理方法為平臺蓄電池組中央管理系統根據全平臺儲能子單元總儲能狀態SE給各風光儲裝置中的儲能子單元分配運行工況，而儲能子單元分組的依據為平臺內各儲能子單元荷電狀態SOC，平臺在非故障運行時，根據全平臺儲能子單元總儲能狀態SE，平臺的運行狀態可分為四種：儲能不足運行狀態，儲能正常運行狀態，儲能充足運行狀態，儲能飽和運行狀態，四種模態的切換由平臺蓄電池組中央管理系統進行調控；

a.儲能不足運行狀態：系統從儲能正常運行狀態進入儲能不足運行狀態時，平臺蓄電池組中央管理系統通過各儲能子單元的電力電子開關分配儲能子單元工況為Min{SOC}處于充電狀態，Max{SOC}與Mid{SOC}處于放電狀態；

在系統運行于儲能不足運行狀態時，若有儲能子單元SOC值小于SOC_limit時，即此儲能子單元無法保證穩定放電時，此儲能子單元立即與此時的充電子單元工作狀態切換；

b.儲能正常運行狀態：系統從儲能不足運行狀態進入儲能正常運行狀態時或系統從儲能充足運行狀態進入儲能正常運行狀態時，平臺蓄電池組中央管理系統對風光儲發電裝置內儲能子單元進行分組判斷，進而如下分配儲能子單元工況：Max{SOC}處于放電狀態，Min{SOC}處于充電狀態，Mid{SOC}處于備用狀態；

在系統運行于儲能正常運行狀態時，當檢測到此階段放電子單元SOC值小于SOC₁或者充電子單元SOC值大于SOC₂時，平臺蓄電池組中央管理系統對風光儲發電裝置內儲能子單元重新進行分組判斷，進而如下分配下階段儲能子單元工況：Max{SOC}處于放電狀態，Min{SOC}處于充電狀態，Mid{SOC}處于備用狀態；

c. 儲能充足運行狀態：系統從儲能正常運行狀態進入儲能充足運行狀態時或系統從儲能飽和運行狀態進入儲能充足運行狀態時，平臺蓄電池組中央管理系統對風光儲發電裝置內儲能子單元進行分組判斷，進而如下分配儲能子單元工況：Max{SOC}處于放電狀態，Min{SOC}與Mid{SOC}處于充電狀態；

在系統運行于儲能充足運行狀態時，若有儲能子單元SOC值達到1即充滿電時，此儲能子單元立即與此時的放電子單元工作狀態切換；

d. 儲能飽和運行狀態：系統從儲能充足運行狀態進入儲能飽和運行狀態時，平臺蓄電池組中央管理系統將對風光儲發電裝置內儲能子單元進行分組判斷，進而如下分配下階段儲能子單元工況：Min{SOC}處于放電狀態，Max{SOC}與Mid{SOC}處于備用狀態。

2.根據權利要求1所述的一種漂浮式海上雷達測風移動平臺風光儲直流微網系統蓄電池組運行管理方法，其特征在于：所述平臺內各儲能子單元荷電狀態SOC為剩余容量占電池容量的比值，其取值范圍為0~1，當SOC=0時表示電池放電完全，當SOC=1時表示電池完全充滿；全平臺儲能子單元總儲能狀態SE為平臺所有儲能單元剩余容量占全平臺總電池容量的比值，其取值范圍為0~1，當SE=0時表示全平臺總儲能為零，當SE=1時表示全平臺所有儲能單元皆為滿電狀態；

當系統檢測到SE小于SE₁時，判定系統進入儲能不足運行狀態，系統停運正常檢測負荷，僅運行必要負荷，當系統檢測到SE大于SE₂時，正常檢測負荷重新接入系統參與工作，系統由儲能不足運行狀態恢復為正常運行狀態；系統必要負荷能夠在極端情況下能夠運行，系統設計時規定的運行時間T，設定SE1的值由必要負荷需要運行的時間T，必要負荷總功率P，以及系統總儲能量SEG確定，關系式為：SE₁=(P×T)÷SEG ；

當系統檢測到SE大于SE₄時，判定系統進入儲能充足運行狀態，當系統檢測到SE小于SE₃時，平臺恢復為儲能正常運行狀態；

當SE大于SE₆時，判定系統進入儲能飽和運行狀態，直至SE小于SE₅時，系統再切換為儲能充足運行狀態。

3.根據權利要求1所述的一種漂浮式海上雷達測風移動平臺風光儲直流微網系統蓄電池組運行管理方法，其特征在于：在中央管理系統進行儲能子單元分組判斷時，所述Max{SOC}為SOC值最大的儲能子單元，即儲能最多的儲能子單元；Min{SOC}為SOC值最小的儲能子單元，即儲能最少的儲能子單元；Mid{SOC}為SOC值居中的儲能子單元；兩個或三個儲能子單元SOC值相等時則系統隨機將子單元進行分組。