專利名稱：一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣行業(yè)，尤其涉及用于單臺風(fēng)電機組與儲能単元模塊聯(lián)合運行研究的一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的經(jīng)濟型儲能控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，世界各國競相加大對風(fēng)能資源的利用。風(fēng)電出力具有隨機性和間歇性特點，時有時無、時大時小，風(fēng)電功率預(yù)測精度較低，且風(fēng)電具有反調(diào)峰特性。因此，大規(guī)模風(fēng)電功率波動對電能質(zhì)量和電網(wǎng)安全帶來較大的威脅，風(fēng)電并網(wǎng)對電能質(zhì)量和電カ系統(tǒng)運行安全的影響越來越明顯。如何減少單臺風(fēng)電功率分鐘級的波動量、從而實現(xiàn)整個風(fēng)電場功率平滑控制，是解決風(fēng)電并網(wǎng)困難的關(guān)鍵技術(shù)之一。
儲能是智能電網(wǎng)重要的組成部分，可以有效地實現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負荷，是提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的ー種重要手段。目前，儲能電站在風(fēng)電場得到了一定范圍內(nèi)應(yīng)用，但這些儲能電站沒有對單ー風(fēng)電機組進行功率平滑，是作為一個整體來對風(fēng)電場進行功率調(diào)節(jié)，這帶來了投資高、占地大、維護復(fù)雜等問題，制約了儲能技術(shù)在風(fēng)電發(fā)展中的廣泛應(yīng)用。為有效平抑風(fēng)電功率波動、降低儲能技術(shù)應(yīng)用成本，迫切需要研發(fā)適用于平抑單臺風(fēng)電功率波動的經(jīng)濟型儲能單元模塊。中國專利200810017430.9 “ー種風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)中抑制輸入電網(wǎng)功率波動的控制方法”，公開了ー種基于具有變流器和直流側(cè)電容器的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)中抑制輸入電網(wǎng)功率波動的控制方法，這種算法利用了直流側(cè)電容器的儲能作用，通過對直流側(cè)電壓的適當(dāng)調(diào)節(jié)來抑制因風(fēng)能所對應(yīng)的功率波動而引起輸出功率的波動。中國專利201110148758. 6“基于兆瓦級電池儲能電站的風(fēng)光發(fā)電出力平滑控制方法”，通過分析風(fēng)光出力平滑要求和儲能電池剰余容量S0C，確定儲能電站總功率和各電池子單元輸出功率值。以上專利及現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷是I.中國專利200810017430. 9適用于永磁同步風(fēng)カ發(fā)電機組,不適用于異步風(fēng)電機組，特別是早期80年代投運的異步風(fēng)電機組。中國專利201110148758. 6雖能平滑風(fēng)光出力波動，但需要建設(shè)大容量大功率儲能電站，帶來了投資高、協(xié)調(diào)控制困難等問題，不利于在風(fēng)電分散接入?yún)^(qū)域大規(guī)模推廣。2.沒有涉及對儲能單元模塊的主電路設(shè)計和控制系統(tǒng)的電路設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為解決上述問題，提供一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的經(jīng)濟型儲能控制系統(tǒng)及控制方法，有效地避免了電池的過充過放，維持了電池儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，延長了電池的使用壽命，降低了儲能應(yīng)用成本的平抑風(fēng)電功率波動的經(jīng)濟型儲能控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)，包括直流側(cè)電容電壓檢測電路、電壓比較電路、充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊；所述直流側(cè)電容電壓檢測電路采集直流側(cè)電容的電壓值；電壓比較電路將采集直流側(cè)電容的電壓值與直流側(cè)電容的額定電壓值計算得到電壓偏差值；充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊通過的充放電控制補償風(fēng)電功率輸出目標(biāo)值與測量值之間的差值，從而達到平抑風(fēng)電輸出功率波動的目的。所述直流側(cè)電容電壓檢測電路包括電壓采集電路和濾波處理電路。 所述儲能模塊為超級電容器或蓄電池。所述風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的風(fēng)電機組、三相整流器、直流側(cè)電容和逆變器。本發(fā)明還提供了一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制方法，控制步驟如下步驟一求取直流側(cè)電容的電壓計算值Udej,根據(jù)ΔΡ = Pin-Pout和
權(quán)利要求
1.一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)，其特征是，包括直流側(cè)電容電壓檢測電路、電壓比較電路、充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊；所述直流側(cè)電容電壓檢測電路采集直流側(cè)電容的電壓值；電壓比較電路將采集直流側(cè)電容的電壓值與直流側(cè)電容的額定電壓值計算得到電壓偏差值；充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊通過的充放電控制補償風(fēng)電功率輸出目標(biāo)值與測量值之間的差值。
2.如權(quán)利要求I所述的平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)，其特征是，所述直流側(cè)電容電壓檢測電路包括電壓采集電路和濾波處理電路。
3.如權(quán)利要求I所述的平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)，其特征是，所述儲能模塊為超級電容器或蓄電池。
4.一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制方法，其特征是，控制步驟如下 步驟一求取直流側(cè)電容的電壓計算值Utkj,根據(jù)ΔΡ = Pin-Pout和
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制系統(tǒng)，包括直流側(cè)電容電壓檢測電路、電壓比較電路、充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊；所述直流側(cè)電容電壓檢測電路采集直流側(cè)電容的電壓值；電壓比較電路將采集直流側(cè)電容的電壓值與直流側(cè)電容的額定電壓值計算得到電壓偏差值；充放電控制系統(tǒng)和儲能模塊通過的充放電控制補償風(fēng)電功率輸出目標(biāo)值與測量值之間的差值。本發(fā)明還提供了一種平抑單臺風(fēng)電功率波動的儲能控制方法。本發(fā)明能平滑風(fēng)電功率波動，既實現(xiàn)風(fēng)電機組最大功率輸出，又減少對電網(wǎng)的沖擊。
文檔編號H02J3/28GK102969729SQ20121054615
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者李廣磊, 孫樹敏, 程艷, 毛慶波, 唐宗華 申請人:山東電力集團公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司