[发明专利]大容量风电场用全钒液流电池储能功率优化分配控制方法

权利要求书

1.大容量风电场用全钒液流电池储能功率优化分配控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：检测VRB电池组实际运行工作状态时风电场的输出功率信号P_wind；

S2：通过风电场输出功率信号P_wind来计算储能平抑目标功率给定值信号

S3：判断储能平抑目标功率给定值信号的大小，当检测到时，将向电池组进行充电；检测时，电池组将进行放电；

S4：实时检测VRB电池组的实时荷电状态信号SOC，并比较实时荷电状态信号SOC值，选择实时荷电状态信号SOC值最小者作为最优充电电池组，将实时荷电状态信号SOC最大者作为最优放电电池组，并将最优充电电池组和最优放电电池组设置为目标电池组；

S5：计算最优充电电池组的实时最大充电功率计算最优放电电池组的实时最大放电功率

S6：检测VRB电池组的外部端电压信号U_b，判断目标电池组的端电压信号U_b与其充电电压上限U_high的大小，目标电池组的端电压信号U_b与其放电电压下限U_low的大小，

若U_b≤U_high，则以等于充放电目标功率给定值P_{Bx_ref}对目标电池组进行恒功率充电，

若U_b≥U_low，则以等于充放电目标功率给定值P_{Bx_ref}对目标电池组进行恒功率放电，

其中，k表示荷电状态相同的最优充电电池组个数，

同时，控制除最优电池组以外的其它级VRB电池组功率给定值为0，

若判断出U_b≥U_high，则以最优充电电池组的最大充电功率等于目标功率给定值P_{Bx_ref}进行充电；

若判断出U_b≤U_low，则以最优放电电池组的最大放电功率等于目标功率给定值P_{Bx_ref}进行放电；

S7：实时检测的VRB电池组的荷电状态信号SOC值，选择实时荷电状态信号SOC值最小者作为最优充电电池组，将实时荷电状态信号SOC最大者作为最优放电电池组，并将最优充电电池组和最优放电电池组设置为下一目标电池组；确定下一目标电池组承担剩余的储能平抑目标功率给定值为

S8：返回步骤S6，对下一目标电池组进行充电或放电功率分配；

S9：切换到下一级VRB电池组，在有限的VRB电池组范围内继续进行步骤S4-S7。

2.如权利要求1所述的大容量风电场用全钒液流电池储能功率优化分配控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S10：判断所有级VRB电池组是否全部工作，重复步骤S1-S9。

3.如权利要求1所述的大容量风电场用全钒液流储能功率优化分配控制方法，其特征在于：所述切换到下一级VRB电池组是通过以下步骤来实现的：

S91：将分配到各级VRB电池组的充放电目标功率给定值P_{B_ref}与每级VRB电池组的实际充放电功率P_b作差，其差值通过比例积分器得到电流给定信号i_{L_ref}，在与各级电池侧电感平均电流i_L作差，其差值通过比例积分器得到电压信号，在经过PWM调制后控制双向DC/DC变换器中IGBT的导通与关断，从而控制各级VRB电池组的充放电。

4.如权利要求1所述的大容量风电场用全钒液流储能功率优化分配控制方法，其特征在于：所述步骤S2中通过风电场输出功率信号P_wind来计算储能平抑目标功率给定值信号是通过以下方式来实现的：

将检测到的风电场输出功率信号P_wind经过低通滤波器1(1+Ts)得到注入电网的功率信号P_g，进而将注入电网的功率信号P_g与风电场输出功率信号P_wind作差得到储能平抑目标功率给定值信号