[发明专利]基于SVPWM算法的DSP控制的抑制风电功率波动的储能系统

说明书

（一）技术领域：

本发明属于智能电网中分布式能源接入电网的技术领域，特别是一种基于SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation——空间矢量脉宽调制）算法DSP（Digital Signal Processor——数字信号处理器）控制的抑制风电功率波动的储能系统。

（二）背景技术：

随着传统能源的日益减少，电力系统中形成了一个新研究热点——分布式发电技术（Distributed Generation Technology）。分布式发电设备在并网时往往带来很多问题，通过增加储能装置，可以减小风电场并网对系统稳定性产生的影响，对提高电能质量具有重要意义。风力发电是当今世界上可再生能源开发利用中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电技术。

但是，作为间歇式能源，风力发电不可为第一代电网利用的直接原因是其无法连续输出功率的特性。目前我国既有的风力发电系统由于间歇性导致的功率无法稳定输出的问题，使得其仍然无法大规模并网发电，只能就地消耗或者用于对电能质量要求不高的场所。但是，二代电网的建设已经启动，风电大规模并网发电是大势所趋，因此对风力发电功率平滑稳定的输出的研究就显得格外重要。

  目前，已提出了多种方法来解决风电场输出功率波动的平滑。有采用直接调节风力涡轮机运行状态的方法来平滑其输出功率,但该方法对功率调节能力有限。也有通过在全风速范围内结合变桨距和变速控制来平滑发电机输出有功功率,但该方法不能最大效率地利用风能。还有采用并联静止无功补偿装置调节无功波动,维持风力发电电网接入点电压的稳定,但不能平滑有功功率波动。储能技术的发展为风力发电大规模并网及改善风力发电性能提供了一种有效途径,储能既可平滑有功功率波动,又可调节无功功率,在很大程度上解决了风力发电的随机性和波动性问题。

（三）发明内容：

本发明的目的在于提供基于SVPWM算法DSP控制的抑制风电功率波动的储能系统及方法，它可以克服现有技术的不足，是一种可以应用于电力系统的功率平滑输出领域，将蓄电池储能技术与风力发电技术相结合，能够减少风电场输出功率波动对电网的影响，有利于改善并网风电场的稳定性的系统及方法。

本发明的技术方案：一种基于SVPWM算法DSP控制的抑制风电功率波动的储能系统，其特征在于主电路单元、同步信号检测电路单元和DSP控制器单元；其中，所述同步信号检测电路单元的输入端采集主电路单元中的同步电压及电流信号，其输出端连接DSP控制器单元的输入端；所述DSP控制器单元的输入端采集主电路单元的电压电流信号，其输出端连接主电路单元的输入端。

所述主电路单元包括无穷大电网、三相交流电源、三相变压器、滤波单元、三相PWM变流器和蓄电储能单元构成；其中，所述无穷大大电网的输出端连接三相交流电源；所述三相交流电源的输出端连接三相变压器的输入端以及同步信号检测电路单元的输入端；所述三相变压器的输出端连接滤波单元的输入端以及DSP控制器单元的输入端；所述三相PWM变流器的输入端与滤波单元的输入端连接，其输出端与蓄电储能单元的输入端连接。

所述三相PWM变流器是能够工作在整流逆变状态，能够实现混合储能系统和电网侧能量的双向流动，可以解耦控制风电场并网后注入电网的有功功率和无功功率的带IGBT单元的三相电压型PWM变流器。

所述DSP控制单元包括捕获单元、转换器ADCIN0和转换器ADCIN1单元、驱动单元、SVPWM脉冲产生单元、电流控制算法单元和转换器ADCIN2单元；其中，所述捕获单元的输入端接收同步信号检测单元发出的三相电流和电压信号，其输出端连接电流控制算法单元的输入端；所述电流控制算法单元的输入端还与转换器ADCIN0和转换器ADCIN1单元的输出端以及转换器ADCI2单元的输出端连接，其输出端连接SVPWM脉冲产生单元的输入端；所述驱动单元的输入端接收来自SVPWM脉冲产生单元发出的脉冲信号，其输出端连接三相PWM变流器的IGBT单元；所述转换器ADCIN0和转换器ADCIN1单元的输入端采集三相变压器出线端的电压信号。

所述DSP控制单元选用处理数据的指令周期为50ns,并且采用数据并行处理技术的集成ADC转换器、串行通讯协议、9路PWM发生接口和输入输出口的TI公司的TMS320F240 DSP芯片。

一种基于SVPWM的DSP控制的抑制风电功率波动的储能系统的工作方法，其特征在于它是由以下步骤构成：