[發明專利]用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統及方法在審
| 申請號： | 202210525338.3 | 申請日： | 2020-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN114784870A | 公開（公告）日： | 2022-07-22 |
| 發明（設計）人： | 田桂珍;盧棟;劉廣忱 | 申請（專利權）人： | 內蒙古工業大學 |
| 主分類號： | H02J3/38 | 分類號： | H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32;H02J3/24 |
| 代理公司： | 北京恒律知識產權代理有限公司 11416 | 代理人： | 劉鳳玲 |
| 地址： | 010051 內蒙古*** | 國省代碼： | 內蒙古;15 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 平抑 風力 發電 功率 波動 混合 控制系統 方法 | ||
1.一種用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統，其特征在于，所述用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統包括：
網側變換器，輸出端與電網連接，用于將低頻風電功率并入電網；
全釩液流電池組，設置在風力發電機側，且輸出端與風力發電機的輸入端連接；
超級電容器組，設置在電網側與發電側之間，且輸出端連接至直流電壓；
第一零相位低通濾波器，與所述網側變換器連接，用于實時接收風電功率信號，并對所述風電功率信號進行濾波，將所述風電功率信號分解為低頻功率信號及吸收功率信號，將所述低頻功率信號發送至所述網側變換器的輸入端；所述吸收功率信號為濾除低頻功率信號的風電功率信號；
第二零相位低通濾波器，分別與所述第一零相位低通濾波器、所述全釩液流電池組及所述超級電容器組連接，用于對所述吸收功率信號進行濾波，將所述吸收功率信號分解為中頻功率信號及高頻功率信號，并將所述中頻功率信號發送至所述全釩液流電池組的輸入端，將所述高頻功率信號發送至所述超級電容器組的輸入端；
所述第一零相位低通濾波器及所述第二零相位低通濾波器的頻率響應為：
其中，為響應頻率，a0和ak為系數，ω為風力發電機的轉速，N為濾波器系數的長度，Ts為濾波器的采樣時間，第一零相位低通濾波器的采樣時間為0.03s，第二零相位低通濾波器的采樣時間為0.003s；
最大功率跟蹤模塊，輸入端與電網及所述第一零相位低通濾波器連接，輸出端與直驅風力發電機連接，用于在無電網調度指令，或有電網調度指令且所述低頻功率信號小于電網調度限定功率時，控制直驅風力發電機以最大功率跟蹤工作模式運行；
限功率運行控制模塊，輸入端連接至電網，輸出端與直驅風力發電機連接，用于在有電網調度指令，且所述低頻功率信號大于電網調度限定功率時，控制直驅風力發電機以限功率運行工作模式運行。
2.根據權利要求1所述的用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統，其特征在于，所述用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統還包括：
超級電容器組控制模塊，輸入端與直流電壓側連接，接受直流電壓側的給定信號，輸出端與所述超級電容器組連接，用于根據直流電壓側的給定信號控制所述超級電容器組。
3.根據權利要求1所述的用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統，其特征在于，所述用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統還包括：
全釩液流電池組控制模塊，輸入端與所述第二零相位低通濾波器連接，輸出端連接至全釩液流電池組的輸入端，用于根據所述中頻功率信號控制所述全釩液流電池組。
4.根據權利要求1所述的用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統，其特征在于，所述用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統還包括：
機側變換器；
機側變換器控制模塊，輸出端與所述機側變換器的輸入端連接，輸出端連接至風力發電機。
5.根據權利要求1所述的用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統，其特征在于，所述用于平抑風力發電功率波動的混合儲能控制系統還包括：
滯回比較器，設置在所述網側變換器與所述電網之間，并分別與所述最大功率跟蹤模塊及所述限功率運行控制模塊連接，用于平滑切換最大功率跟蹤模式和限功率模式。
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