[发明专利]锂电池储能的风电场功率平滑控制方法及装置和工作方法

权利要求书

1.一种锂电池储能的风电场功率平滑控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、统计待研究风电场单位小时的功率波动率，结合地区电网的调度要求，设定功率波动率β的值；

步骤B、在第一预测周期                                               内，利用风功率预测系统根据前一时段的实际功率和功率预测值对第一预测周期进行功率预测得到该预测周期的功率预测值，根据功率波动率的定义，得到，则，，根据步骤A对β值的设定，计算出功率波动平滑上、下限和；

步骤C、采集风电场输出的有功功率P_g、锂电池的荷电状态SOC以及负荷需求P，设定最大允许值和最小允许值；

步骤D、对采集到的数据进行分析，对P、P_g和SOC的大小进行判定，并通过判定的结果决定锂电池的运行状态，具体方法是：

1) 当时，其中，为系统发电功率和风力发电功率之和的参考值，系统满足

负荷需求，系统处于平滑控制策略，当，锂电池储能系统停止运行，锂电池充放电停止；当，且，锂电池储能系统停止运行，锂电池充放电停止；当，且，锂电池储能系统投入运行，锂电池充电，直到，锂电池储能系统停止运行，锂电池充放电停止；当，且，锂电池储能系统停止运行，锂电池充放电停止；当，且，锂电池储能系统投入运行，锂电池放电，直到，锂电池储能系统停止运行，锂电池充放电停止；

2) 当时，系统满足不了负荷需求，系统处于调峰控制策略，锂电池参与系统调

峰，将系统需要调峰量与原风电场功率预测值相加形成新的平滑限定参考值，即，式中和分别为电池参与调峰情况下，功率波动平滑控制的上、下限，在此新的平滑限定条件下，锂电池的运行过程如前述1）所示；

步骤F、在下一预测周期内，重复步骤B~F。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法依据风电场单位小时功率预测结果和负荷功率需求构造电池储能系统有功电流的有功动态参考电流，通过对的跟踪控制，实现风电场输出功率平滑控制目标的同时，响应系统的功率平衡需求，当锂电池需要充电时，以作为的参考值，式中为交流侧三相电压通过坐标变换得到的D轴电压；当锂电池需要放电时，以作为的参考值；当系统需要调峰时，电池投入调峰控制，并形成新的参考电流，式中为电池端电压，再进行变流器控制得到PWM开关信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电池储能系统中的AC/DC变流器采用直接电流控制，将交流侧的三相电压、电流通过坐标变换转换为DQ两相，即和，和，其中为交流侧三相电压通过坐标变换得到的D轴电压；为交流侧三相电压通过坐标变换得到的Q轴电压；为交流侧三相电流通过坐标变换得到的D轴电流，即为控制有功电流，与有功功率成正比并有；为交流侧三相电流通过坐标变换得到的Q轴电流，即为控制无功电流，与无功功率成正比并有。

4.根据权利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，电池储能系统中AC/DC变流器的运行状态采用PWM控制技术控制，当锂电池需要充电时，AC/DC变流器工作于充电状态；当锂电池需要放电时，AC/DC变流器工作于放电状态。

5.根据权利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，电池储能系统中DC/DC双向斩波电路的运行状态采用PWM控制技术控制，当锂电池需要充电时， DC/DC双向斩波电路工作于降压模式；当锂电池需要放电时， DC/DC双向斩波电路工作于升压模式。