專利名稱：一種平抑風電機組功率波動的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平抑風電機組功率波動的控制方法。
背景技術(shù)：
電力的供應緊張已成為制約國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，近年來，基于風能，太陽能等可再生能源發(fā)電的分布式供電技術(shù)已成為能源領(lǐng)域的發(fā)展重點。但由于風能發(fā)電具有不穩(wěn)定和不連續(xù)的間歇性特點，使得大規(guī)模風電接入嚴重影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，再者，目前多采用直接調(diào)節(jié)風力渦輪機運行狀態(tài)的方式或結(jié)合變槳距和變速控制來平滑其輸出功率，但此方法的調(diào)節(jié)能力非常有限，不能保證發(fā)電和供電的連續(xù)和平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種平抑風電機組功率波動的控制方法。該控制方法基于的液釩電池儲能系統(tǒng)包括風力發(fā)電機、控制器、AC-DC變換器、 DC-AC變換器、液釩電池、檢測模塊1和檢測模塊2 ；檢測模塊1和檢測模塊2連接三相電網(wǎng)和風力發(fā)電機，AC-DC變換器和DC-AC變換器連接三相電網(wǎng)，液釩電池連接AC-DC變換器和DC-AC變換器，控制器分別連接檢測模塊 1、檢測模塊2、AC-DC變換器、DC-AC變換器和液釩電池。一種平抑風電機組功率波動的控制方法，包括以下步驟步驟1、設置液釩電池儲能系統(tǒng)的電池管理機制由控制器給出指令，設置單體液釩電池的充電電壓上限，放電電壓下限，設定控制器規(guī)則使其達到如下目標若充電電壓大于端電壓的上限值，則停止充電，若充電電壓低于放電電壓的下限值，則放電，即令單體液釩電池有功功率的參考給定信號P；· = 0，單體液釩電池無功功率的參考給定信號β；· = 0 ；步驟2、通過一階巴特沃斯低通濾波器調(diào)節(jié)風電機組輸出的有功功率，經(jīng)濾波器處理后的輸出有功功率作為有功功率調(diào)節(jié)的有功功率的參考給定信號巧；·；步驟3、根據(jù)液釩電池儲能系統(tǒng)平抑風電機組功率波動控制原理，確定液釩電池儲能系統(tǒng)補償或吸收的無功功率，當風電機組的輸出有功功率大于該時刻經(jīng)低通濾波器輸出的有功功率時，需要控制液釩電池儲能系統(tǒng)快速吸收多余的功率；反之，液釩電池儲能系統(tǒng)需要快速補充差額的有功功率，液釩電池儲能系統(tǒng)平抑風電機組功率波動控制原理為
=Pff+Pess' Pw為風力發(fā)電機輸出的有功功率，為輸入電網(wǎng)的功率，Pess為液釩電池儲能系統(tǒng)發(fā)出或吸收的功率；步驟4、控制風力發(fā)電機和單體電池內(nèi)部的變頻器，根據(jù)四象限變頻器的電流參考值由功率參考值確定，建立變頻器電流參考規(guī)則
權(quán)利要求
1.一種平抑風電機組功率波動的控制方法，其特征在于采用液釩電池儲能系統(tǒng)，按如下步驟進行步驟1、設置液釩電池儲能系統(tǒng)的電池管理機制由控制器給出指令，設置單體液釩電池的充電電壓上限，放電電壓下限，設定控制器規(guī)則使其達到如下目標若充電電壓大于端電壓的上限值，則停止充電，若充電電壓低于放電電壓的下限值，則放電，即令單體液釩電池有功功率的參考給定信號P；· = 0，單體液釩電池無功功率的參考給定信號0；· = 0 ；步驟2、通過一階巴特沃斯低通濾波器調(diào)節(jié)風電機組輸出的有功功率，經(jīng)濾波器處理后的輸出有功功率作為有功功率調(diào)節(jié)的有功功率的參考給定信號巧；·；步驟3、根據(jù)液釩電池儲能系統(tǒng)平抑風電機組功率波動控制原理，確定液釩電池儲能系統(tǒng)補償或吸收的無功功率，當風電機組的輸出有功功率大于該時刻經(jīng)低通濾波器輸出的有功功率時，需要控制液釩電池儲能系統(tǒng)快速吸收多余的功率；反之，液釩電池儲能系統(tǒng)需要快速補充差額的有功功率，液釩電池儲能系統(tǒng)平抑風電機組功率波動控制原理為Pfid = Pw+P㈣，Pw為風力發(fā)電機輸出的有功功率，為輸入電網(wǎng)的功率，ρ㈣為液釩電池儲能系統(tǒng)發(fā)出或吸收的功率；步驟4、控制風力發(fā)電機和單體電池內(nèi)部的變頻器，根據(jù)四象限變頻器的電流參考值由功率參考值確定，建立變頻器電流參考規(guī)則 (Cref =(P:f-PVud
2.根據(jù)要求1所述的平抑風電機組功率波動的控制方法，其特征在于所采用的液釩電池儲能系統(tǒng)包括風力發(fā)電機、控制器、AC-DC變換器、DC-AC變換器、液釩電池、檢測模塊1 和檢測模塊2 ；檢測模塊1和檢測模塊2連接三相電網(wǎng)和風力發(fā)電機，AC-DC變換器和DC-AC變換器連接三相電網(wǎng)，液釩電池連接AC-DC變換器和DC-AC變換器，控制器分別連接檢測模塊1、檢測模塊2、AC-DC變換器、DC-AC變換器和液釩電池。
全文摘要
一種平抑風電機組功率波動的控制方法，屬于風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟1、設置液釩電池儲能系統(tǒng)的電池管理機制；2、通過一階巴特沃斯低通濾波器調(diào)節(jié)風電機組輸出的有功功率；3、確定液釩電池儲能系統(tǒng)補償或吸收的無功功率；4、控制風力發(fā)電機和單體電池內(nèi)部的變頻器；5、采用獨立的液釩電池儲能系統(tǒng)對整個風電機組的并網(wǎng)功率進行平抑控制；6、建立液釩電池儲能系統(tǒng)的功率控制模型。本發(fā)明的優(yōu)點改善并網(wǎng)風電機組的穩(wěn)定性?？刂品椒▽崿F(xiàn)簡單，克服了強耦合系統(tǒng)控制難的問題?？梢栽谙到y(tǒng)出現(xiàn)故障后有效提高風電機組穩(wěn)定性?？梢栽诳焖亠L擾動下平滑風電機組功率輸出，降低功率波動對電網(wǎng)的沖擊。
文檔編號H02J3/01GK102290824SQ20111021688
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者孫東華, 王湘明, 董磊書, 郭成廣 申請人:沈陽工業(yè)大學自控技術(shù)研究所