[发明专利]风储微电网系统的储能控制方法及风储微电网系统

说明书

本发明适用于电力技术领域，提供了风储微电网系统的储能控制方法及风储微电网系统，所述风储微电网系统的储能控制方法包括：建立超级电容器模型以及磷酸铁锂电池组模型；在并网模式下，根据所述超级电容器模型控制超级电容器储能模块对每台风力发电机组出力的中频区快变的分量进行平滑；根据所述磷酸铁锂电池组模型控制磷酸铁锂电池储能模块对风电场的低频以及中频慢变分量进行平抑。仿真结果验证了所建风、储模型及其控制策略的正确性，采用上述两种储能方式共同作用，可以很好的实现并网运行下风电出力的平滑。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种风储微电网系统的储能控制方法及风储微电网系统。

背景技术

近年来，风力发电技术已成为最成熟的可再生能源发电技术之一。但是风电的随机性和功率波动范围大的特点使得其更大规模发展依然存在很多挑战。然而，对风储系统的运行及控制进行研究，不仅可以促进新能源和储能技术的发展，还能够为偏远地区供用电问题、电网故障后的供电恢复问题提供更多的解决办法。

现有技术在分析离网稳定运行和能量供求平衡关系的基础上，提出了一种适用于含双馈感应发电机及并联型储能的孤网能量平衡关系及分层协调控制策略，以维持该风储系统的电压频率稳定，但该方法仅考虑了单台风机的应用场景；现有技术还提出了一种源荷预测的储能控制策略，但该策略无法使系统频率恢复到工频值，始终存在偏差；或者以风储海水淡化孤立微电网为对象进行研究，提出了孤立微电网协调控制策略，但微电网仅选用了电能质量要求不高的可控负荷，无法扩展应用到要求更高的场景下。

由此可见，现有的风储系统的储能控制方法普遍存在仅考虑了单台风机的应用场景，无法使系统频率恢复到工频值，始终存在偏差，无法扩展应用到电能质量要求更高的场景下使用的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种风储微电网系统的储能控制方法，旨在解决现有的风储系统的储能控制方法普遍存在仅考虑了单台风机的应用场景，无法使系统频率恢复到工频值，始终存在偏差，无法扩展应用到电能质量要求更高的场景下使用的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种风储微电网系统的储能控制方法，包括：

在并网模式下，通过超级电容器储能模块对每台风力发电机组出力的中频区快变的分量进行平滑；

通过磷酸铁锂电池储能模块对风电场的低频以及中频慢变分量进行平抑。

本发明实施例的另一目的在于一种风储微电网系统，包括风电场、超级电容储能模块、磷酸铁锂电池储能模块以及微电网负荷；其中，

所述风电场由若干台风力发电机组组成，每台风力发电机组的直流侧通过DC/DC变流器并入所述超级电容器储能模块；

所述磷酸铁锂储能模块通过DC/AC变流器和变压器接在所述风电场外侧。

本发明实施例提供的风储微电网系统的储能控制方法，通过建立超级电容器模型以及大功率磷酸铁锂电池组模型，在并网模式下，通过超级电容器储能模块对每台风力发电机组出力的中频区快变的分量进行平滑，以及通过磷酸铁锂电池储能模块对风电场的低频以及中频慢变分量进行平抑；仿真结果验证了所建风、储模型及其控制策略的正确性，采用上述两种储能方式共同作用，可以很好的实现并网运行下风电出力的平滑。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的风储微电网系统的储能控制方法的实现流程图；

图2为本发明实施例提供的超级电容器等效电路模型图；

图3为本发明实施例提供的Thevenin等效电路模型图；

图4为本发明实施例提供的磷酸铁锂电池单体放电U_L曲线图；

图5为本发明实施例提供的磷酸铁锂电池单体放电SOC曲线图；