[发明专利]一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统及方法

说明书

一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统，包括监控数据处理模块、储能寿命估计模块、系统数据库模块、储能容量分配模块和控制执行模块；通过监控、处理、估计、容量分配、充放电控制达到合理安排储能装置工作的目的；结构简单，结合风力发电的发电能力对储能容量进行充放电控制实现对储能的自动选择和控制；延长储能单元使用时间，降低储能成本。

技术领域

本发明涉及一种储能的控制系统，尤其是涉及一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统及方法。

背景技术

风力发电是目前国际上具有广阔应用前景的绿色清洁能源之一，许多国家正在大力发展风电等新能源。由于风速本身的不稳定性导致风电场输出功率具有波动性、间歇性。这使得电网并网的风电机组的电力供电无法满足稳定性、连续性和可调性等要求。一种解决方法是将不稳定的风电存入储能设备中，输出稳定的电力。另一方面，当风电被电网限制并网时，也可以将不能并网的电能存入储能中，减少电力浪费。但是储能在实际使用中还存在一些问题，如不合理的使用储能会导致储能使用时间减少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统及方法，针对现有技术的缺陷和不足，是一种结构简单易于实现的系统，并且可以预测现有储能设备的寿命，自动控制不同储能电池的充放电时间，达到增加储能总体使用时间，减少储能投入，具有产业上的利用价值。

本发明的技术方案：一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统，包括储能监控系统和风电场监控系统，其特征在于它包括监控数据处理模块、储能寿命估计模块、系统数据库模块、储能容量分配模块和控制执行模块；其中，所述系统数据库模块的输入端分别连接风电场监控系统的输出端和储能寿命估计模块的输出端，其输出端则与储能容量分配模块的输入端连接；所述储能寿命估计模块的输入端经监控数据处理模块采集储能监控系统的储能设备的实时监控数据；所述控制执行模块的输入端连接储能容量分配模块，其输出端则与储能监控系统连接。

所述系统数据库模块用于提供储能电压、电流数据、充放电状态数据的存储和查询；所述监控数据处理模块将所述的储能电压、电流数据、充放电状态数据实时发送到系统数据库模块；所述储能寿命估计模块用于根据历史充放电记录估计储能剩余寿命；所述储能容量分配模块则根据不同储能电池的寿命情况，分配储能电池使用，最优化储能使用效率和总体使用时间；所述执行控制模块用于发送对应储能电池的充放电指令到储能监控系统。

所述基于风力发电机的储能充放电容量控制系统还包括图形用户界面模块，用于向系统数据库模块输入用户指令，显示曲线、饼图或者输出数据；所述图形用户界面模块与系统数据库模块之间呈双向连接。

一种基于风力发电机的储能充放电容量控制系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

（1）由风电场监控系统对风电场中的风力发电数据进行实时监控，并将实时数据发送给系统数据库模块，由该模块对数据进行汇总，为系统及技术人员提供风电场、风机的功率数据、以及测风塔、风机的天气数据，并对数据进行存储，便于查询；

（2）系统数据库模块将风电场监控系统监控的到的风电功率数据、状态数据以及天气数据实时发送到储能容量分配模块；

（3）储能监控系统实时采集储能系统的容量数据，将数据传送给监控数据处理模块，由监控数据处理模块对数据进行存储，同时发送给储能寿命估计模块；

（4）储能寿命估计模块根据储能监控系统实时采集到的储能系统的数据，储能系统中的储能装置的寿命进行估计，即估计当前的储能装置的状态；根据历史的储能电流、电压以及充放电记录信息建立储能剩余寿命估计模型；

（5）储能寿命估计的结果发送到系统数据库模块，联合风电场监控模块监控到的风电场数据，为储能容量分配模块发送分配指令；当风电场的输出功率过剩，则发送充电控制指令，当风电场的输出功率不够时，则发送放电控制指令；