[發(fā)明專利]一種分布式儲能系統(tǒng)的承載裝置及風(fēng)電場能量管理方法

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113363966A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬海祥;沈陽武;張宇舟;戴林斌;方星;葉茂
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南高創(chuàng)新能源有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司郴州供電分公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/50;H02J3/28;H02J3/30;H02J3/32
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

1.一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，包括分散式儲能體系，所述分散式儲能體系設(shè)置于風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)，所述分散式儲能體系由風(fēng)電場的能量管理裝置集中控制,所述分散式儲能體系包括多個分立的儲能設(shè)備；所述儲能設(shè)備的電池管理系統(tǒng)與所述能量管理裝置通訊，所述能量管理裝置調(diào)度各個所述儲能設(shè)備的出力；所述分散式儲能體系與風(fēng)機(jī)共用變流器的逆變單元，所述變流器的直流母線上接入所述儲能設(shè)備的直流電源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，所述儲能設(shè)備為飛輪儲能器、化學(xué)電池、超級電容中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，所述能量管理裝置包括在風(fēng)電場并網(wǎng)點安裝的監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊采集場站并網(wǎng)點的電能質(zhì)量參數(shù)，實時獲得并網(wǎng)點處的有功和無功功率曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，還包括功率因素調(diào)節(jié)裝置，所述功率因素調(diào)節(jié)裝置從風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)中獲得風(fēng)電場內(nèi)各機(jī)位風(fēng)速和風(fēng)機(jī)運行情況，關(guān)聯(lián)風(fēng)機(jī)主控邏輯，提前預(yù)判和計算風(fēng)機(jī)偏航、啟動所需的無功容量，在風(fēng)機(jī)偏航或啟動時，同步控制同區(qū)域內(nèi)正在運行的風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器發(fā)出無功功率，實現(xiàn)風(fēng)場內(nèi)的無功功率就地平衡；所述監(jiān)測模塊通過電能質(zhì)量參數(shù)實時分析并網(wǎng)點處的無功變化趨勢，并將實際無功含量與國標(biāo)參考值的偏差ΔQ傳輸?shù)剿龉β室驍?shù)調(diào)節(jié)裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，還包括無功閉環(huán)控制裝置，所述無功閉環(huán)控制裝置接收風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)和風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過分析風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)的風(fēng)況，關(guān)聯(lián)SCADA系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)和運行方式，預(yù)測風(fēng)機(jī)偏航或啟動時間，以及所需要的無功功率Q1，站內(nèi)無功負(fù)荷消耗無功功率Q2。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，所述無功閉環(huán)控制裝置根據(jù)當(dāng)前風(fēng)場各風(fēng)機(jī)的發(fā)電狀態(tài)和備用容量，以及相應(yīng)風(fēng)況，根據(jù)電氣連接的最佳潮流路徑，調(diào)度偏航或啟動風(fēng)機(jī)附近的可發(fā)電機(jī)組發(fā)出無功功率Q3，將所需無功功率就近補(bǔ)償。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，在風(fēng)力不足時，所述無功閉環(huán)控制裝置控制儲能系統(tǒng)通過變流器發(fā)出無功功率Q4，保證電機(jī)啟動時所需的無功電流；

風(fēng)場內(nèi)無功平衡方程如下：

ΔQ+Q1+Q2+Q3+Q4＝0

式中，

ΔQ為實際無功含量與國標(biāo)參考值的偏差，

Q1為風(fēng)機(jī)所需要的無功功率，

Q2為站內(nèi)無功負(fù)荷消耗無功功率，

Q3為偏航或啟動風(fēng)機(jī)附近的可發(fā)電機(jī)組發(fā)出無功功率，

Q4為無功閉環(huán)控制裝置控制儲能系統(tǒng)通過變流器發(fā)出的無功功率。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到閾值時，所述儲能系統(tǒng)接入變流器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，所述儲能設(shè)備通過承載裝置(2)固定放置在風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)，所述承載裝置(2)包括承載圓盤(21)，所述承載圓盤(21)的外圓周均勻設(shè)置有兩個以上的伸縮固定桿(22)，所述伸縮固定桿(22)將承載圓臺(21)固定到風(fēng)機(jī)塔筒內(nèi)部，所述伸縮固定桿包括伸縮部(221)和連接在伸縮部(221)端部的吸盤部(222)，所述吸盤部(222)可吸附于風(fēng)機(jī)塔筒，所述承載圓盤(21)的中心開設(shè)有通孔，所述通孔用于風(fēng)機(jī)塔筒的內(nèi)部電纜通過，所述承載圓盤(21)的上表面繞所述通孔環(huán)繞設(shè)置有若干個放置槽體(23)，所述放置槽體(23)用于放置所述儲能設(shè)備，所述放置槽體靠近通孔的一側(cè)設(shè)置有接線通口(321)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式儲能系統(tǒng)的風(fēng)電場能量管理方法，其特征在于，所述承載裝置(2)還包括吊裝裝置(24)，所述吊裝裝置(24)包括吊裝環(huán)(241)和連接桿(242)，所述吊裝環(huán)(241)通過連接桿(242)與所述承載圓臺(21)的上表面固定連接，所述連接桿(242)至少三根；所述承載裝置(2)還包括伸縮支撐桿(25)，所述伸縮支撐桿(25)設(shè)置于相鄰兩個所述放置槽體(23)之間，所述承載圓臺(21)設(shè)置有與所述伸縮支撐桿(25)相互匹配的滑槽(26)。