[发明专利]延长PMSG电池寿命的改进混合储能系统功率分配方法

权利要求书

1.一种延长PMSG电池寿命的改进混合储能系统功率分配方法，其特征在于：

包括包含电池和电容器混合储能系统的PMSG风力发电系统，所述风力发电系统由2个部分组成，永磁风力发电机部分和电池、电容器组成的混合储能系统部分；

(1)永磁风力发电机部分的模型为：

其中P_w为永磁风力发电机发出的电功率，V_w为风速，Tw为永磁风力发电机的电磁转矩，C_p为风功率因数，λ为风力发电机叶片尖端速度与风速的比值，β为叶片迎风角，ρ为空气密度，R为等效电阻；

(2)电池、电容器组成的混合储能系统模型为：

其中U_dc为直流母线电压，R₀为电池的空载电阻，L₀为空载电抗，i_batt为电池电流，R_C为电容的电阻，U_c为电容器电压；

所述方法包括：

计算混合储能系统的存储功率；

通过对直流母线上电压实际值与额定值进行比较，将电压差值作为输入值输入PI控制器，PI控制器输出混合储能系统的存储功率；

根据计算出的混合储能系统的存储功率，在电池和电容器之间进行分配，

将直流母线额定电压设置为电容器的最优控制电压；根据直流母线电压高于额定值还是低于额定值，确定混合储能系统处于充电还是放电状态；

当直流母线电压高于额定值时，混合储能系统处于充电状态；

当混合储能系统处于充电状态，且电容器电压低于最优控制电压时：将电池的电流i_batt设置为0，只由电容器吸收电能，从而减少了电池的充电时间；一旦电容器的电压达到最优控制电压，则通过低通滤波器将功率波动区分为高频、低频波动，低频的功率波动差值由电池存储，高频的功率波动差值由电容器存储；当混合储能系统处于充电状态，且电容器电压高于最优控制电压时，通过低通滤波器将功率波动区分为高频、低频波动，低频的功率波动差值由电池存储，高频的功率波动差值由电容器存储；

当直流母线电压低于额定值时，混合储能系统处于放电状态：

当混合储能系统处于放电状态，且电容器电压低于最优控制电压时：通过低通滤波器将功率波动区分为高频、低频波动，低频的功率波动差值由电池来放电平抑，高频的功率波动差值由电容器来放电平抑；当混合储能系统处于放电状态，且电容器电压高于最优控制电压时：将电池的电流i_batt设置为0，然后将所有功率差值首先由电容器放电平抑，从而减少了电池的放电时间；一旦电容器的电压达到最优控制电压，则通过低通滤波器将功率波动区分为高频、低频波动，其中低频的功率波动差值由电池放电平抑，高频的功率波动差值由电容器放电平抑。

2.如权利要求1所述的延长PMSG电池寿命的改进混合储能系统功率分配方法，其特征在于：所述的低通滤波器采用的是10倍于电力系统运行频率的低通滤波器。