[实用新型]转子侧储能的直流并网型双馈风力发电系统

说明书

本实用新型涉及一种转子侧储能的直流并网型双馈风力发电系统，双馈风力发电机的转子侧经转子侧变流器RSC接储能装置，双馈风力发电机的定子侧经二极管整流桥接直流电网；控制单元信号输入端接所述电流传感器、电压传感器、光码盘的信号输出端，所述控制单元根据所述PI调节单元获得的转子电压参考值，控制所述转子侧变流器RSC，进而对储能装置充放电进行控制。本实用新型能够灵活、有效地对储能装置充放电进行控制。

技术领域

本实用新型涉及一种转子侧储能的直流并网型双馈风力发电系统。

背景技术

发展新能源是解决能源危机，实现我国碳中和目标的重要举措。风能储量丰富，是最具发展潜力的新能源之一，其中双馈风力发电机(DFIG)发电效率高，功率变流器容量小，成本低。

由于风电具有间歇性、不稳定性等特点，储能常用于风力发电系统中起着平抑风电功率波动，提高电力系统稳定性的重要作用。储能接入风力发电系统通常需要额外的设备如DC－DC变换器等，用于储能的充放电控制，这部分额外设备会使系统成本增加，而且提高了控制难度。转子侧储能是利用双馈风力发电系统中的转子侧变流器RSC连接储能装置，并且通过控制RSC实现对电池充放电的控制，所以在转子侧储能中，储能装置就可以无需其他设备便可直接接入风力发电系统，可以省去这一部分的成本。

在转子侧储能的双馈风力发电系统中，电池的充放电状态取决于转子侧转差功率的大小和流向。如图1所示，当风力发电系统交流并网时，电池的充放电状态无法进行灵活控制，这是由于定子电压频率只能恒定为工频，同步速也就为定值，转速高于同步速时，才能给电池充电，转速低于同步速，电池放电，无法根据电池自身状态进行灵活充放电，甚至如果风速过低或者过高，电池的放电和充电电流就可能会超过电池所允许的最大充放电电池，影响电池使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种转子侧储能的直流并网型双馈风力发电系统，能够灵活、有效地对储能装置充放电进行控制。

实现本实用新型发明目的的技术方案：

一种转子侧储能的直流并网型双馈风力发电系统，包括双馈风力发电机、储能装置，所述双馈风力发电机的转子侧经转子侧变流器RSC接储能装置，其特征在于：所述双馈风力发电机的定子侧经二极管整流桥接直流电网，还包括：

电流传感器、电压传感器，所述电流传感器、电压传感器分别设置于所述双馈风力发电机定、转子侧和所述直流电网；

光码盘，所述光码盘设置用于所述双馈风力发电机转子侧；

PI调节单元，经所述PI调节单元PI调节后，输出所述双馈风力发电机的转子电压参考值；

控制单元，所述控制单元信号输入端接所述电流传感器、电压传感器、光码盘的信号输出端，所述控制单元与所述PI调节单元通讯连接，所述控制单元通过所述PI调节单元，控制所述转子侧变流器RSC。

进一步地，所述控制单元根据当前转子转速和所述储能装置当前电流参考值，获得所述双馈风力发电机的当前定子电压频率参考值。

进一步地，所述控制单元根据当前定子电压频率参考值，获得定子磁链参考值和定子侧输出功率参考值。

进一步地，所述PI调节单元包括第一PI调节器，所述第一PI调节器用于对所述双馈风力发电机的定子磁链进行PI调节，输出转子电流d轴分量参考值。

进一步地，所述PI调节单元包括第二PI调节器，所述第二PI调节器输入端接所述第一PI调节器输出端，所述第二PI调节器用于对转子电流d轴分量进行PI调节，输出转子电压d轴分量参考值。

进一步地，所述PI调节单元包括第三PI调节器，所述第三PI调节器用于对所述双馈风力发电机的定子侧输出功率进行PI调节，输出转子电流q轴分量参考值。