[发明专利]一种平抑风功率波动的多种混合储能系统

权利要求书

1.一种平抑风功率波动的多种混合储能系统，其特征在于：

所述多种混合储能系统包括全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统、超级电容储能系统、超级电容控制系统和电池控制系统；

所述超级电容控制系统实时采集超级电容储能系统的电量状态SOC₁(t)、风电场的风功率P_w(t)和超级电容储能系统充放电功率的上下限值P_sc.max、P_sc.min；

所述超级电容控制系统对外输出经过一次平抑后的风功率P_w1(t)；

所述电池控制系统实时采集全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统的全钒液流电池电量状态SOC₂(t)、全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统的磷酸铁锂电池电量状态SOC₃(t)、超级电容控制系统输出的风功率P_w1(t)、全钒液流电池的充放电功率上下限值P_vrb.max、P_vrb.min和磷酸铁锂电池的充放电功率上下限值P_li.max、P_li.min；

所述电池控制系统对电网输出经过二次平抑后的风功率。

2.根据权利要求1所述的一种平抑风功率波动的多种混合储能系统，其特征在于：

所述超级电容控制系统包括超级电容低通滤波器模块、超级电容模糊控制器模块和超级电容SOC修正模块；

所述超级电容控制系统中超级电容模糊控制器控制超级电容低通滤波器中的时间常数，所述超级电容模糊控制器通过所述超级电容的电量状态SOC₁(t)以及经过超级电容低通滤波器而输出的超级电容出力Psc(t)来确定超级电容低通滤波器中的时间常数；超级电容出力Psc(t)经过所述超级电容SOC修正模块修正来确定超级电容最终出力P₁(t)。

3.根据权利要求1所述的一种平抑风功率波动的多种混合储能系统，其特征在于：

所述电池控制系统包括电池低通滤波器模块、电池模糊控制器模块、电池SOC修正模块和电池能量分配模块；

所述电池控制系统中的电池模糊控制器控制所述电池低通滤波器的时间常数，所述电池模糊控制器通过采集所述全钒液流电池与磷酸铁锂电池储能系统的全钒液流电池电量状态SOC₂(t)、磷酸铁锂电池电量状态SOC₃(t)以及经过电池低通滤波器而输出的储能系统的总出力P(t)来确定所述电池低通滤波器的时间常数；储能系统的总出力P(t)经过所述电池SOC修正模块修正后得到全钒液流电池出力值P_vrb，再经过所述能量分配模块分配得到储能系统中全钒液流电池最终出力P₂(t)和磷酸铁锂电池最终出力P₃(t)。

4.根据权利要求2所述的一种平抑风功率波动的多种混合储能系统，其特征在于：

所述超级电容模糊控制器实时采集超级电容出力值Psc、超级电容的电量状态SOC₁(t)，实时控制超级电容低通滤波器中的时间常数T；其控制规则如下：

将输入超级电容出力值Psc的模糊控制子集划分为负值较大NB、负值较小NS、正值较小PS和正值较大PB四挡；

将输入超级电容的电量状态某一时刻SOC₁的模糊控制子集划分为小S，正常值偏小SN，正常值N，正常值偏大BN，大B五档；

将输出超级电容低通滤波器中的时间常数T的模糊子集划分为小NB，正常值偏小NS，正常值N，正常值偏大PS，大PB五档；

超级电容模糊控制器根据输入超级电容出力值Psc的模糊控制子集和输入超级电容的电量状态某一时刻SOC₁的模糊控制子集，得到输出超级电容低通滤波器中的时间常数T的模糊子集值。