[发明专利]风储交流微电网自动功率平衡控制方法及系统

权利要求书

1.一种风储交流微电网自动功率平衡控制方法，其特征在于，包括：

储能系统根据SoC的大小调整与之相连的交流母线的频率；

风力发电系统通过测量与之相连的网侧母线上的电压频率f_m调整其有功出力，实现风场从属控制；

设定负荷优先级，当网侧母线频率从额定频率f₀不断降低时，按照优先级由低到高的顺序依次切除负荷；当网侧母线频率升高时，按照优先级由高到低的顺序投入负荷；实现负荷从属控制；

储能系统根据SoC的大小调整与之相连的交流母线的频率，具体为：

其中，SoC_u为储能系统SoC安全区间的上限，SoC_d为储能系统SoC安全区间的下限，SoC₀为储能系统SoC最低值，SoC为当前电池组的SoC值；f₀为微电网频率额定值，f^*为调整后的交流母线频率；f_max和f_min分别是交流母线频率的最大值和最小值。

2.如权利要求1所述的一种风储交流微电网自动功率平衡控制方法，其特征在于，风力发电系统通过测量与之相连的网侧母线上的电压频率f_m调整其有功出力，具体为：

当网侧母线的电压频率f_m低于或等于额定频率f₀时，风场运行在最大功率点，尽可能地捕获风能；

当网侧母线的电压频率f_m高于额定频率f₀时，风场主动减小出力来限制储能系统SoC的上升，防止电池组过充。

3.如权利要求1所述的一种风储交流微电网自动功率平衡控制方法，其特征在于，风场从属控制按照下式给定风场出力：

其中，f_m为网侧母线的电压频率，f₀为微电网频率额定值，

k₃为风场出力线性控制的斜率，f_max为微电网频率最大值、P_MPPT为MPPT算法根据风机转子转速ω_r计算出的最佳有功出力，P_W^*为风机有功出力的参考值。

4.如权利要求1所述的一种风储交流微电网自动功率平衡控制方法，其特征在于，储能系统计算电池组的充电状态的方法具体为：

其中，SoC₀表示电池组初始的充电状态，η_bat表示电池组的充放电效率，i_bat和C_bat分别表示电池组电流和电池组容量。

5.如权利要求1所述的一种风储交流微电网自动功率平衡控制方法，其特征在于，风机捕获的风能P_wind具体为：

其中，ρ是空气密度，R是转子叶片半径，v_w是风速，C_p是功率系数，λ是叶尖速比，k是齿轮箱传动比，ω_t是风机转速，θ是桨距角。