[发明专利]一种平抑风电机组功率波动的控制方法

权利要求书

1.一种平抑风电机组功率波动的控制方法，其特征在于：采用液钒电池储能系统，按如下步骤进行：

步骤1、设置液钒电池储能系统的电池管理机制：由控制器给出指令，设置单体液钒电池的充电电压上限，放电电压下限，设定控制器规则使其达到如下目标：若充电电压大于端电压的上限值，则停止充电，若充电电压低于放电电压的下限值，则放电，即令单体液钒电池有功功率的参考给定信号单体液钒电池无功功率的参考给定信号

步骤2、通过一阶巴特沃斯低通滤波器调节风电机组输出的有功功率，经滤波器处理后的输出有功功率作为有功功率调节的有功功率的参考给定信号

步骤3、根据液钒电池储能系统平抑风电机组功率波动控制原理，确定液钒电池储能系统补偿或吸收的无功功率，当风电机组的输出有功功率大于该时刻经低通滤波器输出的有功功率时，需要控制液钒电池储能系统快速吸收多余的功率；反之，液钒电池储能系统需要快速补充差额的有功功率，液钒电池储能系统平抑风电机组功率波动控制原理为P_grid＝P_W+P_ess，P_W为风力发电机输出的有功功率，P_grid为输入电网的功率，P_ess为液钒电池储能系统发出或吸收的功率；

步骤4、控制风力发电机和单体电池内部的变频器，根据四象限变频器的电流参考值由功率参考值确定，建立变频器电流参考规则：

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上式中，为d轴电流的给定信号；为有功功率的参考给定信号；P为所测得实际有功功率；u_d为电网侧d轴电压；为无功功率的参考给定信号；Q为所测得实际无功功率；

步骤5、以平抑后的风电机组输出功率为目标，把单个风电机组作为发电单元，将液钒电池储能系统配置在风电机组接入电网的母线位置，采用独立的液钒电池储能系统对整个风电机组的并网功率进行平抑控制；

步骤6、建立液钒电池储能系统的功率控制模型

风电机组输出的有功功率P_w经过滤波处理后，作为有功功率的参考给定信号有功功率的参考给定信号与液钒电池所要平抑的有功功率比较后，同d轴电压u_d做比值运算得到d轴的电流给定与所需平抑的i_d比较后作为PI电压调节器输入，用来控制d轴的电压给定进而与由无功功率外环调节器所输出的q轴电压给定信号一同控制SVPWM模块的脉冲发生器，实现有功功率和无功功率的独立控制，当电网正常运行时，设定并网逆变器的无功功率输出为0。

2.根据要求1所述的平抑风电机组功率波动的控制方法，其特征在于：所采用的液钒电池储能系统包括风力发电机、控制器、AC-DC变换器、DC-AC变换器、液钒电池、检测模块1和检测模块2；

检测模块1和检测模块2连接三相电网和风力发电机，AC-DC变换器和DC-AC变换器连接三相电网，液钒电池连接AC-DC变换器和DC-AC变换器，控制器分别连接检测模块1、检测模块2、AC-DC变换器、DC-AC变换器和液钒电池。