[發明專利]一種風電系統功率波動平抑方法、裝置以及風電系統

在審

• 申請號: 202010845535.4
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112003311A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 任永峰;賈偉青;云平平;薛宇;米玥;陳建
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/24;H02J3/46
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

本發明涉及風力發電技術領域，特別是涉及一種風電系統功率波動平抑方法、裝置以及風電系統，所述風電系統功率波動平抑方法包括：獲取風電系統的輸出功率并進行小波包分解；根據小波包分解結果確定儲能電池初級功率以及超級電容初級功率；根據所述儲能電池初級功率確定儲能電池容量，根據所述超級電容初級功率確定超級電容容量；利用模糊控制算法對所述儲能電池容量以及所述超級電容容量進行調節。本發明實施例提供的風電系統功率波動平抑方法利用小波包分解實現功率分配，分配的依據主要為幅值以及頻率；分配之后通過模糊控制算法對功率進行進一步的調整，防止了充放電后荷電狀態逼近上下限從而影響下一次充放電的問題。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，特別是涉及一種風電系統功率波動平抑方法、裝置以及風電系統。

背景技術

近年來，風力發電作為一種可再生的環境友好型能源，在世界范圍內迅速發展，帶來了巨大的經濟效益和環境效益。然而風速的隨機性會直接導致風電輸出功率的間歇性波動，進而使得高滲透率的并網風電給電力系統的穩定以及電網頻率和電能質量的控制帶來了巨大挑戰。此外，不同時間尺度的風電功率波動同時可能影響其發電水平，極大地阻礙了風電大規模接入區域電網。

研究表明在風電系統中引入儲能系統，有助于抵消其功率波動帶來的負面影響，使風力發電具有可控性。由風電輸出功率譜密度可知風能的波動包含不同頻率和振幅的各種分量，因此采用能量型和功率型相結合的多類型互補儲能比單一儲能更有利于抑制多時間尺度的風電波動，其中以電池-超級電容的混合儲能組合模式最為典型。

應用混合儲能系統(hybrid energy storage system，HESS)平滑風電輸出的過程中，影響系統經濟性的主要因素就是各儲能系統的功率分配與容量配置，因此如何協調控制HESS在滿足平滑風電功率波動等技術性能的同時，提高系統的經濟性，已成為目前需要迫切解決的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述的問題，提供一種風電系統功率波動平抑方法、裝置以及風電系統。

本發明實施例是這樣實現的，一種風電系統功率波動平抑方法，所述風電系統功率波動平抑方法包括：

獲取風電系統的輸出功率并進行小波包分解；

根據小波包分解結果確定儲能電池初級功率以及超級電容初級功率；

根據所述儲能電池初級功率確定儲能電池容量，根據所述超級電容初級功率確定超級電容容量；

利用模糊控制算法對所述儲能電池容量以及所述超級電容容量進行調節。

在其中一個實施例中，本發明實施例提供了一種風電系統功率波動平抑裝置，所述風電系統功率波動平抑裝置包括：

獲取模塊，用于獲取風電系統的輸出功率并進行小波包分解；

初級功率模塊，用于根據小波包分解結果確定儲能電池初級功率以及超級電容初級功率；

容量確定模塊，用于根據所述儲能電池初級功率確定儲能電池容量，根據所述超級電容初級功率確定超級電容容量；

模糊控制模塊，用于利用模糊控制算法對所述儲能電池容量以及所述超級電容容量進行調節。

在其中一個實施例中，本發明還提供了一種風電系統，所述風電系統包括：風電場，所述風電場用于利用風能產生電能；以及

能量管理系統，所述能量管理系統包括超級電容以及儲能電池，所述能量管理系統與所述風電場共同接電網，所述能量管理系統包括如本發明實施例所述的風電系統功率波動平抑裝置。

本發明實施例提供的風電系統功率波動平抑方法利用小波包分解實現功率分配，分配的依據主要為幅值以及頻率；分配之后通過模糊控制算法對功率進行進一步的調整，防止了充放電后荷電狀態逼近上下限從而影響下一次充放電的問題。