[发明专利]基于快速储能的风电潮流优化系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于快速储能的风电潮流优化系统，其特征在于：包括蓄电池组(1)、直流功率调节系统(2)、超级电容器组(3)、交直流功率调节系统(4)，直流功率调节系统(2)采用多组相并联的双向Buck-Boost变流拓扑，蓄电池组(1)位于直流功率调节系统(2)低压侧，超级电容器组(3)位于直流功率调节系统(2)高压侧，储能环节与公共电网通过交直流功率调节系统(4)连接。

2.根据权利要求1所述的基于快速储能的风电潮流优化系统，其特征在于：直流功率调节系统(2)采用三组相并联的双向Buck-Boost变流拓扑功率调节单元S₁-S₆，每组双向Buck-Boost变流拓扑功率调节单元由带反并联二极管的2支相串联的三极管IGBT和1支电感L_dc组成，相串联的2支三极管IGBT连接点与电感L_dc的一端相连，电感L_dc的另一端接蓄电池的正极，相串联的上端三极管IGBT的集电极C和下端三极管IGBT的发射极E分别同超级电容器组的正、负端连接。

3.一种权利要求1基于快速储能的风电潮流优化系统的控制方法，其特征在于：包括储能功率分配控制方法和潮流优化控制方法，所述的储能功率分配控制方法根据超级电容器组荷电状态SOC所属区域，采用基于超级电容器电压低频波动抑制的功率分配策略，控制直流功率调节系统(2)实现两种储能元件间的功率分配；所述的潮流优化控制方法，根据蓄电池组荷电状态SOC所属区域，基于系统及电网间能量流动的动态调整规则，柔性控制交直流功率调节系统(4)与公共电网间的有功功率交换。

4.根据权利要求3基于快速储能的风电潮流优化系统的控制方法，其特征在于：储能元件荷电状态SOC区域划分方法为：

潮流优化控制过程中，超级电容器组荷电状态SOC与电压存在着确定的对应关系：因此依据超级电容器的电压值划分其荷电状态SOC区域，在本系统中，超级电容器组的额定电压1PU为其最高工作电压U_Cmax；超级电容器组位于直流功率调节系统(2)高压侧，因此其最低工作电压U_Cmin 0.4PU即为蓄电池组电压；超级电容器组荷电状态SOC区间的近似中间值所对应电压设定为参考电压U_Cref，本系统取为0.7倍额定电压0.7PU；其中设定超级电容器组电压低于0.98倍额定电压U_CA0.98PU为安全荷电状态SOC区域S；高于0.98倍额定电压U_CA0.98PU进入荷电状态SOC警戒区域A；

蓄电池组荷电状态SOC区域的划分：蓄电池组的额定荷电状态1PU为其荷电状态最高值SOC_max，取0.1倍额定荷电状态0.1PU为其荷电状态最低值SOC_min，高于0.9倍额定荷电状态值SOC_A 0.9PU为荷电状态SOC警戒区域A；低于0.3倍额定荷电状态值SOC_B 0.3PU为警戒SOC区域B；0.3PU-0.9PU为荷电状态SOC安全区域S。