[发明专利]一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统

权利要求书

1.一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，包括直驱风机、储能单元和风储协同控制系统，所述的直驱风机和储能单元采用“一机一储”的分散式储能接入方式，每台直驱风机单独配置一个储能单元，所有储能单元并入风储协同控制系统进行统一控制管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的储能单元采用户外柜的形式，整体布置在直驱风机塔筒底部外侧附近的空地上，其中单套储能单元容量不低于10％单台风机容量。

3.根据权利要求1所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的储能单元以直流形式接入风机的全功率变流器直流侧，结合风机变流器功率控制策略，实现储能与风机的直流耦合。

4.根据权利要求3所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的储能单元包括电池组、电池管理系统BMS以及双向DC/DC，所述的全功率变流器直流侧通过断路器装置与双向DC/DC连接，再通过接触器装置与电池组串联，形成通路；

所述电池组的直流电通过双向DC/DC接入变压流入风机变流器直流母线，经网侧变流器变成交流后进入变压器低压侧，实现并网。

5.根据权利要求4所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，每个所述的储能单元由两个电池簇并联构成，每个电池簇由多个电池组和一个高压箱组成；

其中高压箱内包含电池簇管理单元，用于对该路电池簇各电池组管理单元进行监测控制，同时可控制该簇电气元件对储能系统进行保护。

6.根据权利要求4所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，每个电池组配置一个电池组管理单元，用于对该电池组的电压、温度信息的采集和上传；所述的电池组采用磷酸铁锂电池，电池簇内采用全串联形式，充放电倍率选择低倍率1C。

7.根据权利要求3所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的风机的全功率变流器在主回路部分直流部分增加变流器直流连接铜排和带防护侧板，将变流器直流铜排引出，连接储能单元的DC/DC设备。

8.根据权利要求1所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的风储协同控制系统，配置风储多目标控制策略，以风电场场控系统作为风储协同控制系统的分散式从机，用于接收储能单元发出的充放电功率调度指令，并通过储能单元的自身控制系统负责对自身的DC/DC、BMS、环控系统进行管理调度。

9.根据权利要求1所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的风储协同控制系统根据负荷变化规律、限电规律、风功率预测结果、储能日前状态，计算并调整风功率预测曲线上报策略；

同时所述的风储协同控制系统综合储能单元状态、功率预测偏差、电网功率预测考核容许偏差信息，采用有选择的偏差充放策略，在满足场站功率预测考核同时，尽量保持储能电量维持在高效状态，并避免储能过冲或过放，实现光伏场站和储能系统整体运行性能最优；

当由于天气、风况条件突变导致风机功率突然增大或减少时，所述的风储协同控制系统在同步接受电网调度下达的AGC指令的同时，实时采集场站的总功率、单台机组功率以及各个储能单元的电池状态，根据实际功率与预测功率偏差的方向和幅度，设定储能单元的充放电指令，并通过风机场控系统传送到风机网侧变流器，进而传递到储能单元的DC/DC和BMS系统，调整储能单元的出力，使风电场的整体输出功率保持在发电曲线附近。

10.根据权利要求1所述的一种基于直驱风机的直流接入式分散式储能系统，其特征在于，所述的储能单元日常运行过程中以弥补功率预测偏差为主，通过设定储能系统的充/放电指令，以调节实际功率与AGC指令、发电曲线的偏差为目的，使风机的输出功率叠加储能单元的输出/吸收功率后，在并网点满足AGC或者发电曲线的要求。