[发明专利]一种垂直轴风力发电系统的蓄电池充放电控制策略

权利要求书

1.一种垂直轴风力发电系统的蓄电池充放电控制策略，所述的垂直轴风力发电系统包括风力机、永磁同步电机、机侧整流器VSC1、直流侧电容、DC/DC变换器、蓄电池、网侧逆变器VSC2；

其特征在于，蓄电池充放电控制策略的步骤如下：

(1)通过铭牌数据读取机侧整流器VSC1的额定功率S₁^*、网侧逆变器VSC2的额定功率S₂^*、蓄电池的额定功率S₃^*，蓄电池的额定储能能量W₃^*；检测当前时刻机侧整流器VSC1输出的功率P₁(0)；

(2)对风能进行预测，得到接下来60秒内机侧整流器VSC1输出的功率P₁(t)，其中t取值为1,2,3….,60,表示从当前时刻开始的第t秒，求出其平均值P_av：

(3)由于国家规定风力发电系统输出功率的波动范围不超过10％×S₁^*，在接下来60秒内，网侧逆变器VSC2的输出功率范围是的计算公式如下：

(4)为了保证已经过去的60秒内，风力发电系统输出功率的波动范围也不超过10％×S₁^*，则当前时刻网侧逆变器VSC2的允许输出功率范围是检测并保存过去60秒内网侧逆变器VSC2输出功率，获得最小值最大值则可通过下式计算得到：

(5)当前时刻网侧逆变器VSC2的最终输出功率范围是[P_min,P_max]：

(6)状态1：根据风能预测结果，如果0到t₁时刻风能低于t₁到t₂时刻，风能在到之间，t₂到t₃时刻，风能高于t₃到60秒时刻，风能在到之间；t₁、t₂、t₃的值可根据风能预测数据获得；

则该状态下，蓄电池放电能量W_A、充电能量W_B分别为：

当W_A≥W_B时，蓄电池放电功率参考值为：

P_{3_forecast}＝P_min-P₁(0)；

当W_A<W_B时，为了减轻过充问题，蓄电池放电功率参考值为：

(7)状态2：根据风能预测结果，如果0到t₁时刻风能低高于t₁到t₂时刻，风能在到之间，t₂到t₃时刻，风能低于t₃到60秒时刻，风能在到之间；t₁、t₂、t₃的值可根据风能预测数据获得；

则该状态下，蓄电池充电能量W′_A、放电能量W′_B分别为：

当W′_A≥W′_B时，蓄电池充电功率参考值为：

P_{3_forecast}＝P₁(0)-P_max；

当W′_A<W′_B时，蓄电池充电功率参考值为：

(8)在下一个控制周期，控制蓄电池的充电(或者放电)功率为P_{3_forecast}。