[发明专利]一种风力发电功率储能平抑系统、控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，包括机侧子系统、网侧子系统和储能子系统；

所述机侧子系统包括依次连接的风机、永磁同步电机和机侧变流器，所述网侧子系统包括依次连接的网侧变流器和交流电网；所述机侧变流器的直流侧以及网侧变流器的直流侧之间通过直流母线连接；

所述储能子系统包括储能装置，所述储能装置与所述直流母线相连接；

当永磁同步电机的发出功率比网侧子系统需求功率高时，储能装置充电；当永磁同步电机的发出功率比网侧子系统需求功率低时，储能装置放电。

2.根据权利要求1所述的风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，所述储能装置为锂电池。

3.根据权利要求1所述的风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，所述储能装置与所述直流母线之间连接有双向DC/DC变换器。

4.根据权利要求3所述的风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，所述储能装置与直流母线之间还连接有电感L_b。

5.根据权利要求1所述的风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，所述网侧变流器和交流电网之间连接有网侧电感L和网侧电阻R。

6.一种控制方法，用于权利要求1所述的风力发电功率储能平抑系统，其特征在于，包括如下步骤：

将网侧子系统功率的参考值p_gref和实际值p_g的差作为输入，经过PI控制器得到储能装置电流的参考值i_bref；

将储能装置电流参考值i_bref和实际值i_b做差，经过PI控制器获得PWM波的占空比；经过调制得到两路开关信号G₁和G₂；

输出G₁和G₂控制储能子系统的双向DC/DC变换器内上下管导通或关断，实现储能装置的充放电。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，p_g的计算方式如下：

将两相旋转坐标系的d轴定向于电网电压矢量的方向，u_gq＝0，

式中：u_gd、u_gq是网侧变流器输出电压的d、q轴分量，i_gd、i_gq是网侧变流器输出电流的d、q轴分量。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，u_gd、u_gq的计算方式如下：

式中：u_ga、u_gb、u_gc为电网电压的a轴分量、b轴分量、c轴分量。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，i_gd、i_gq的计算方式如下：

式中：i_ga、i_gb、i_gc为电网电流的a轴分量、b轴分量、c轴分量。

10.一种控制系统，用于权利要求6所述的控制方法，其特征在于，包括：

第一模块，用于将网侧子系统功率的参考值p_gref和实际值p_g的差作为输入，经过PI控制器得到储能装置电流的参考值i_bref；

第二模块，用于将储能装置电流参考值i_bref和实际值i_b做差，经过PI控制器获得PWM波的占空比；经过调制得到两路开关信号G₁和G₂；

第三模块，用于输出G₁和G₂控制储能子系统的双向DC/DC变换器内上下管导通或关断。