[发明专利]一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法

权利要求书

1.一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、通过数据采集装置采集得到风电场输出的有功功率P和蓄电池的荷电状态soc，其中蓄电池的荷电状态soc＝Q_t/Q_b，Q_t为蓄电池的剩余容量，Q_b为标称容量；

步骤B、对采集到的数据进行分析：

(1)，当P_min≤P≤P_max时，蓄电池退出运行；当P＜P_min或P＞P_max时，进入下一步；其中，P_max为电网允许风电场输出功率波动的上限值，P_min为电网允许风电场输出功率波动的下限值；

(2)，当soc_min≤soc ≤1时，蓄电池投入运行；当soc＞1或者soc＜soc_min时，蓄电池退出运行；其中soc_min为蓄电池最小荷电状态值；

(3)、在蓄电池投入运行的情况下，当风电场输出的有功功率P＜P_min时，蓄电池发出的功率为P_min-P；当P＞P_max时，蓄电池吸收的功率为P-P_max；在蓄电池退出运行的情况下，断路器断开，并且变流器各触发脉冲置零；

步骤C、蓄电池投入运行时，变流器采用直接电流控制，将交流侧的三相电压、电流分别通过坐标变换器转换为d、q分量，即U_d和U_q、I_d和I_q；其中U_d为d轴电压，U_q为q轴电压，I_d为有功电流，蓄电池有功功率P_I＝1.5U_dI_d；I_q为无功电流，蓄电池无功功率Q_I＝-1.5U_dI_q；

步骤D、当蓄电池充电时，以I_dref＝(P-P_max)/1.5U_d作为有功电流I_d的参考值，其中I_dref为正值；当蓄电池放电时，I_dref＝(P-P_min)/1.5U_d作为有功电流I_d的参考值，其中I_dref为负值；I_qref＝0作为无功电流I_q的参考值，前述I_dref和I_qref分别为I_d、I_q的参考值；

步骤E、对有功电流I_d、无功电流I_q进行跟踪控制并得到PWM开关信号，然后利用PWM开关信号控制六个IGBT的开关状态。

2.根据权利要求1所述的平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法，其特征在于：当同时满足soc_min ≤soc≤1、P＞P_max时，蓄电池充电；当同时满足soc_min≤soc≤1、P＜P_min时，蓄电池放电。

3.根据权利要求1所述的平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法，其特征在于：所述步骤E中，对有功电流I_d、无功电流I_q采用负反馈闭环控制方法进行跟踪控制，其中I_dref和I_qref分别作为I_d、I_q负反馈环的给定值，I_d和I_q作为负反馈环的反馈量，将负反馈环的反馈量取反通过加法器与所述负反馈环的给定值相连接，所述加法器的输出端与分别与d轴PI控制器、q轴PI控制器相连接，d轴PI控制器的输出端加上耦合电压ωLi_q和电网电压U_sd得到d轴控制电压U_rd，q轴PI控制器的输出端加上耦合电压-ωLi_d和电网电压U_sq得到q轴控制电压U_rq，其中U_rd、U_rq分别为最终需要得到的变流器输入电压，ω为电网电压角频率，L为变频器输出端的电感；

所述步骤E利用PWM开关信号控制六个IGBT的开关状态的方法为：将U_rd、U_rq经过坐标变换分别得到三相电压U_ra、U_rb、U_rc；采用U_ra、U_rb、U_rc分别与幅值为±1的三角波进行比较得到脉冲信号，即PWM开关信号，再利用PWM开关信号控制开关器件IGBT。