一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法

摘要

本发明提供一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法，属于风力发电控制的技术领域。本发明的控制方法当蓄电池容量满足运行要求时，有功功率大于电网允许上限值时，蓄电池充电；有功功率小于电网允许下限值时，蓄电池放电；否则蓄电池退出运行。本发明通过系统输出的有功功率和蓄电池的荷电状态检测，估计电池剩余容量，对蓄电池的运行方式进行控制，达到平滑风场输出功率波动的目的；采用由全控型功率开关器件IGBT组成的三相桥式电路的PWM控制技术，减少变流器的无功损耗。

主权项

一种平滑风电场功率波动的蓄电池充放电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A、通过数据采集装置采集得到风电场输出的有功功率P和蓄电池的荷电状态soc，其中蓄电池的荷电状态soc＝Qt/Qb，Qt为蓄电池的剩余容量，Qb为标称容量；步骤B、对采集到的数据进行分析：(1)，当Pmin≤P≤Pmax时，蓄电池退出运行；当P＜Pmin或P＞Pmax时，进入下一步；其中，Pmax为电网允许风电场输出功率波动的上限值，Pmin为电网允许风电场输出功率波动的下限值；(2)，当socmin≤soc≤1时，蓄电池投入运行；当soc＞1或者soc＜socmin时，蓄电池退出运行；其中socmin为蓄电池最小荷电状态值；(3)、在蓄电池投入运行的情况下，当风电场输出的有功功率P＜Pmin时，蓄电池发出的功率为Pmin‑P；当P＞Pmax时，蓄电池吸收的功率为P‑Pmax；在蓄电池退出运行的情况下，断路器断开，并且变流器各触发脉冲置零；步骤C、蓄电池投入运行时，变流器采用直接电流控制，将交流侧的三相电压、电流分别通过坐标变换器转换为d、q分量，即Ud和Uq、Id和Iq；其中Ud为d轴电压，Uq为q轴电压，Id为有功电流，蓄电池有功功率PI＝1.5UdId；Iq为无功电流，蓄电池无功功率QI＝‑1.5UdIq；步骤D、当蓄电池充电时，以Idref＝(P‑Pmax)/1.5Ud作为有功电流Id的参考值，其中Idref为正值；当蓄电池放电时，Idref＝(P‑Pmin)/1.5Ud作为有功电流Id的参考值，其中Idref为负值；Iqref＝0作为无功电流Iq的参考值，前述Idref和Iqref分别为Id、Iq的参考值；步骤E、对有功电流Id、无功电流Iq进行跟踪控制并得到PWM开关信号，然后利用PWM开关信号控制六个IGBT的开关状态。