一种电池储能控制系统

摘要

本发明涉及一种电池储能控制系统，属于电力系统技术领域。所述系统包括：用于风机并入多机系统后引起的强迫功率振荡的分析模块；与所述强迫功率振荡分析模块相连，用于解决所述强迫功率振荡问题的电池储能系统模型；与所述电池储能系统模型相连，用于实现所述电池储能系统平抑风功率波动的控制系统模块；本发明公开了一种适用于锂离子电池储能设备的充放电控制的方法，用于解决大规模风电并网引起的系统强迫功率振荡问题。

主权项

一种电池储能控制系统，其特征在于，所述系统包括：用于风机并入多机系统后引起的强迫功率振荡的分析模块；与所述强迫功率振荡分析模块相连，用于解决所述强迫功率振荡问题的电池储能系统模型；与所述电池储能系统模型相连，用于实现所述电池储能系统平抑风功率波动的控制系统模块；所述强迫功率振荡的分析模块包括大规模风电并网造成系统强迫功率振荡现象分析：所述风电场并入多机系统的等效模型包含由两条联络线相连的两个相似区域，每个区域包含两个发电机组G1、G2、G3、G4，在所述系统7号节点位置并入双馈感应风力发电机组；利用李亚普诺夫线性化方法得到所述系统的状态方程如公式所示：$\stackrel{.}{X}=\mathrm{AX}$其中，X为所述系统的状态变量矢量；A是所述系统的状态矩阵，其特征值反应了系统的稳定性：实数特征根对应一个非振荡模式，负实数特征根表示衰减模式，正实数特征根表示非周期性不稳定，复特征根以共轭对形式出现：λ＝α±j2πf其中，α为阻尼，α>0表示增幅振荡，α<0表示阻尼振荡，f为系统固有振荡频率，由于风速扰动具有周期性波动分量如下公式所示，当风速扰动频率与系统固有振荡频率相同或相近时，可以观察到系统强迫功率振荡现象；$v_{\mathrm{wg}}=\left\{\begin{array}{c}0,t\le T_{1G}\\ v_{\cos },T_{1G}\le t<T_{1G}+T_G\\ 0,t\ge T_{1G}+T_G\end{array}\right.$v_cos＝(v_wgmax/2){1‑cos2π[(t/T_G)‑(T_1G/T_G)]}其中，v_wg为阵风风速，m/s；T_G为周期，s；T_1G为启动时间，s；v_wgmax为阵风最大值，m/s；参考系统实时状态以及风速预测值，设计控制方法平滑功率波动，使系统满足实时功率平衡；所述电池储能系统模型及其控制系统模块为锂离子电池储能设备及其控制系统；所述控制系统模块采用PQ控制的DC/AC逆变器，控制电池储能设备根据系统功率需求进行充放电，实现平滑风电场并入系统引起的强迫功率振荡。