应用储能系统的风电机场系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种应用储能系统的风电机场系统及其控制方法，包括：风电机组群、风电场监控系统、储能系统、储能监控系统及联合控制系统；所述联合控制系统连接所述电网、风电场监控系统及储能监控系统，用于通过风电场监控系统及储能监控系统读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态来确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。使得风电机组群的输入电网的功率更加平滑，满足国家并网需求。同时本发明实施例还提供了一种新型的风电机场系统的控制方法。
【专利说明】应用储能系统的风电机场系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种应用储能系统的风电机场系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]风能作为一种清洁环保的可再生能源，越来越受到全世界的重视，同时，风能也是一种不稳定的能源，自然风的速度和方向是随机变化的，如何使风力发电机的输出功率稳定，是风力发电技术的一个重要课题。
[0003]近年来，中国的并网风电技术迅速发展，图1为现有技术中风电机组拓扑结构示意图，如图1所示,风电场监控系统101用于监测风电机组群102(Wind Turbine GeneratorSystem, WTGS)的电能性能，如电压、电流、输出功率等，并控制风电机组群102通过汇流点103将电能输送到电网104。但是风电机组的功率受风速的影响很大。风能的随机性和间歇性造成风电机组群102输出功率的波动，导致风电机组群102自身难以向电网104提供稳定的电能输出，从而容易引起电网104电压和功率波动等问题，同时，在风力发电机组输出功率大于电网实际用电负荷时，发生弃风现象，造成风能利用系数较低。同时又因为风电机组群102输出功率的波动，所以风电机组群102会带来无功电压控制和电能质量问题，这样一来就对风电系统提出了更高的要求，例如对电网104的调频、调峰，以及电网104长距离送电的技术要求加大，同时也降低了电能的直接利用率。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有风机发电输出功率的短期波动问题，改善电能质量和并网稳定性，提供了 一种风电机场系统。
[0005]本发明实施例提供的一种风电机场系统，包括:风电机组群、风电场监控系统、储能系统、储能监控系统及联合控制系统；
[0006]所述储能系统的输入端连接到所述风电机组群的输出端，用于存储所述风电机组群的电能；所述储能系统的输出端与所述风电机组群的输出端通过汇流点连接到电网，用于共同为所述电网供电；
[0007]所述风电场监控系统连接所述风电机组群，用于监控所述风电机组群的工作状态；所述储能监控系统连接所述储能系统，用于监控所述储能系统的工作状态；
[0008]所述联合控制系统连接所述电网、风电场监控系统及储能监控系统，用于读取所述电网发送的供电调度指令，读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述联合控制系统包括:
[0010]第一读取模块，与所述电网连接，用于读取所述电网发送的供电调度指令；[0011]第二读取模块，与所述风电场监控系统连接，用于读取所述风电机组群的工作状态；
[0012]第三读取模块，与所述储能监控系统连接，用于读取所述储能系统的工作状态；
[0013]控制模块，根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述风电机场系统还包括:风能功率预测模块，与所述联合控制系统连接，所述风能功率预测模块用于预测所述风电机组群的预期风速，并根据所述风速计算风电机组群的发电参数；
[0015]所述联合控制系统还包括:
[0016]第四读取模块，与所述风能功率预测模块连接，用于读取所述发电参数；
[0017]所述控制模块具体用于，根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态、储能系统的工作状态及所述风电机组群的发电参数确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
[0018]作为上述技术方案的优选，所述储能系统包括功率型储能设备和能量型储能设备的组合或功率能量结合型储能设备；
[0019]所述功率型储能设备和能量型储能设备的组合中所述功率型储能设备，用于当风电机组群的输出功率波动频率大于或等于所述第一阈值时，对风电机组群的输出电能的存储或向电网释放电能，平滑所述风电机组群向所述电网释放功率的波动；
[0020]所述能量型储能设备，用于当风电机组群的输出功率波动频率小于所述第一阈值时，对风电机组群的输出电能的存储或向电网释放电能，大容量储蓄或释放电能，提高风能利用系数。
[0021]作为上述技术方案的优选，所述功率型储能设备包括:超级电容储能单元、飞轮储能单元及超导储能单元中的一种或多种。
[0022]作为上述技术方案的优选，所述能量型储能设备包括:蓄水储能单元和/或压缩空气储能单元。
[0023]作为上述技术方案的优选，所述功率能量结合型储能设备包括:硫化钠Na2S电池和/或锂离子电池。
[0024]本发明实施例还提供了一种上述的风电机场系统的控制方法，包括:
[0025]控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
[0026]作为上述技术方案的优选，所述控制所述储能系统存储或释放电能具体为:
[0027]读取供电调度指令，读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能。
[0028]作为上述技术方案的优选，所述方法还包括，
[0029]预测所述风电机组群的预期风速，并根据所述风速计算风电机组群的发电参数；
[0030]读取所述发电参数；[0031]所述控制所述储能系统存储或释放电能进一步为:根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态、储能系统的工作状态及所述风电机组群的发电参数确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能。
[0032]本发明提供了一种风电机场系统，包括:风电机组群、风电场监控系统、储能系统、储能监控系统及联合控制系统；所述联合控制系统连接所述电网、风电场监控系统及储能监控系统，用于读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态来确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率，使得风电机组群的输入电网的功率更加平滑，满足国家并网需求。同时本发明实施例还提供了一种风电机场系统的控制方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为现有技术中风电机组拓扑结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例风电机场系统的拓扑结构示意图；
[0035]图3为本发明实施例风电机场系统的并网示意图；
[0036]图4为本发明实施例风电机场系统的控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0037]图2为本发明实施例风电机场系统拓扑结构示意图，结合图2所示，本发明实施例提供了一种风电机场系统，包括:风电机组群102、风电场监控系统101、储能系统202、储能监控系统201及联合控制系统203 ;储能系统202的输入端连接到风电机组群102的输出端，用于存储风电机组群102的电能；储能系统202的输出端与风电机组群102的输出端通过汇流点103连接到电网104，用于共同为电网104供电；风电场监控系统101连接风电机组群102，用于监控风电机组群102的工作状态；储能监控系统201连接储能系统202，用于监控储能系统202的工作状态；联合控制系统203连接电网104，风电场监控系统101及储能监控系统201，用于读取电网104发送的供电调度指令，读取风电机组群102的工作状态及储能系统202的工作状态，并根据供电调度指令，读取风电机组群102的工作状态及储能系统202的工作状态确定通过储能监控系统201控制储能系统202存储或释放电能，以补偿风电机组群102的输出功率，使储能系统202的输入/输出功率与风电机组群102的输出功率之和等于电网供电功率。
[0038]具体的，风电场监控系统101用于监测风电机组群102的工作状态，包括当前风电机组群102的实时输出功率，电流、电压等参数。储能监控系统201用于监测储能系统202的工作状态，具体的包括储能系统202当前能量存储量、输出功率、电能输入情况等参数。上述监测的工作状态参数用于作为控制风电机组群102及储能系统202动作的依据。
[0039]联合控制系统203接受到电网104发送的供电调度指令后，控制风电机组群102及储能系统202通过汇流点103共同为电网104供电，使储能系统202为与风电机组群102的输出功率的补偿，储能系统202的输入/输出功率与风电机组群102的输出功率之和等于电网104的功率。通过设置储能系统202并控制储能系统202对风电机组群102输出功率的补偿，从而稳定对电网104的供电，即通过储能系统202对风电机组群102的输出功率进行“削峰填谷”或抑制功率波动，针对风电机组群102的不同工况，动态调整储能系统202的功率输出。
[0040]具体的联合控制系统203包括:第一读取模块，与电网104连接，用于读取电网104发送的供电调度指令；第二读取模块，与风电场监控系统101连接，用于读取风电机组群102的工作状态；第三读取模块，与储能监控系统201连接，用于读取储能系统202的工作状态；控制模块，根据供电调度指令、风电机组群102的工作状态及储能系统202的工作状态确定通过储能监控系统201控制储能系统202存储或释放电能，以补偿风电机组群102的输出功率，使汇聚点103处的输出功率满足电网104的供电功率。
[0041]图3为本发明实施例风电机场系统的并网示意图，结合图3所示，新型大功率储能系统(Large Power Storage System, LPSS)采用新型储能方式,可有效地提高风电场的风能利用率。风电机组群102经过升压变压器T的输出功率为Pw，储能系统202的输出或吸收功率为Plpss，输入电网104功率为Py则有功功率有如下平衡关系:
[0042]Pw+Plpss=Pg
[0043]风能经过风力发电系统产生的电力，具有显著的随机性、间歇性和波动性，这就造成了输出功率Pw不稳定，然而电网公司希望注入电网的有功功率Pe尽量保持平稳。联合控制方法的思想:通过联合控制系统实时监测在不同工况下融合风电机组群和大功率储能系统的能量，控制LPSS进行输出功率的有效吞吐Pujss，对Pw的波动成分进行补偿或抑制，目的是使Pe尽可能接近其目标值P*G (符合电网公司要求的Pe理想值)，让风电机组及风电场的功率输出达到最佳的并网要求。
[0044]举例如下，联合控制系统203通过风电场监控系统101及储能监控系统201实时监控风电机组群102及储能系统202的工况:
[0045]当风电机组群102的输出功率降低，联合控制系统203读取供电调度指令得到电网的供电需求，经判断，风电机组群102无法满足电网104的用电需求，则联合控制系统203控制储能系统202释放能量，即储能系统202与风电机组群102均输出功率，共同为电网104供电，使风电机组群102及储能系统202的输出功率之和与电网104的用电需求保持一致，有效保证电网104的输入功率的稳定；
[0046]当风电机组群102的输出功率提高，联合控制系统203读取供电调度指令得到电网的供电需求，经判断，风电机组群102远远大于电网104的用电需求，则联合控制系统203控制储能系统202存储能量，将风电机组群102相对于电网104过剩的电能存储起来，降低风电机组群102向电网104输出的功率，即风电机组群102的输出功率与储能系统202的输入功率之和与电网104的用电需求保持一致，有效保证电网104的输入功率的稳定。
[0047]本发明提供了一种风电机场系统，该风电机场系统是相对于现有技术，如图1中介绍的，在已有风电机组群102及风电场监控系统101的基础上，增加了新型大功率储能系统202、储能监控系统201以及联合控制系统203等机构，来实现在不同工况下风电机组群102输出功率平滑的目的，对高效利用风能，平滑功率输出，稳定并网功率，都能够达到预期目的。目如，电力系统中的储能技术为解决电力供应链中存在的一些现有问题和实现电网可持续发展提供了全新的途径，采用大规模电力储能技术，可以有效缓解用电供需矛盾、提高电网安全和稳定性、改善供电质量，并促进可再生能源的利用和发展。
[0048]本发明提供的风电机场系统，通过为风电机组群102增加储能系统，通过控制储能系统存储或释放电能，补偿风电机组群的输出功率，使储能系统的输入/输出功率与风电机组群的输出功率之和等于电网供电功率，稳定了由于风速变化产生的功率波动，使得风电机组或风电场的输出功率更加平滑，满足国家并网需求。
[0049]进一步地，风电机场系统还包括:风能功率预测模块204，与联合控制系统203连接，风能功率预测模块204预测风电机组群102的预期风速，并根据风速计算风电机组群102的发电参数。具体的发电参数可以包括，发电的功率、频率等值。风能功率预测模块具体的可以为结合天气预报的信息，根据内置的或外部链接的专家知识库，搜索先验知识，对风速进行预测或者将风速与发电参数如发电功率之间建立预期模型。
[0050]例如2012年4月10日风电机组群102所在地区的风速为5_6级，则可以通过风能功率预测模块，依据风电机组群对风速的监测，以及天气情况，预测未来一段时间内的风速情况，以及风电场的输出功率情况，使得联合控制系统203能够提前做好对储能系统能量吞吐的控制准备。当然，针对用于预测风电机组群102的预期发电功率参数的天气预报信息可以精确到小时。
[0051]联合控制系统203包括第四读取模块，与风能功率预测模块204连接，用于读取发电参数；联合控制系统203的控制模块具体用于，根据供电调度指令、风电机组群102的工作状态、储能系统202的工作状态及风电机组群的发电参数确定通过储能监控系统201控制储能系统202存储或释放电能，以补偿风电机组群102的输出功率，使汇聚点103处的输出功率满足电网104的供电功率。具体为通过接收电网104的供电调度指令，此外联合控制系统203通过与风电场监控系统101的连接对风电机组群102进行监控，同时进行风能功率预测，建立风能预测模型，如根据由风能功率预测模块204测得的发电参数建立相应的模型，并与储能监控系统201连接对储能系统202进行能量需求预测，实现对风电机组群102的输出功率进行补偿，针对风电机组的不同工况，动态调整功率输出。
[0052]举例如下，当联合控制系统203读取到电网104的供电调度指令为用电负荷较大，而当前风电机组群102的输出功率不能满足需要，则联合控制系统控制当前储能系统202中的能量型储能设备2022进行放电`，以达到风电场输出功率满足实际用电负荷。反之，联合控制系统控制当前储能系统202中的能量型储能设备2022进行电能储能。
[0053]大功率的储能系统202将有效地进行风电机组群102能量的吞吐，联合控制系统203通过接收电网104的供电调度指令和综合风能功率预测，联合调控风电机组群和储能系统的能量传输，平滑稳定输出功率。
[0054]进一步地,储能系统包括功率型储能设备2021 (Power-usage Energy Storage,PES)和能量型储能设备2022 (Energy-usage Energy Storage, EES)的组合或功率能量结合型储能设备，即混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)中的一种或多种。
[0055]储能系统202的输出或吸收功率为Pujss,由功率型储能设备2021、能量型储能设备2022各自输出或吸收的功率分别Ppes和Pees共同组成，即LPSS的任务则具体由两类储能设备PES和EES来分担。不同的电网公司对于各种分布式电源的Pe有不同的要求。输入电网104功率为Pe，则有功功率有如下平衡关系:
J + Plpss =
[0056]<
= Ppes + Pees
[0057]功率型储能设备和能量型储能设备的组合中的功率型储能设备2021，用于当风电机组群102的输出功率波动频率大于或等于第一阈值时，对风电机组群102的输出电能的存储或向电网释放电能，平滑风电机组群向电网释放功率的波动；能量型储能设备2022，用于当风电机组群102的输出功率波动频率小于第一阈值时，对风电机组群102的输出电能的存储或向电网104释放电能，大容量储蓄或释放电能，提高风能利用系数。
[0058]具体的，功率型储能设备2021充放电速度快，适用于风电机组群102输出功率波动频率曲线与电网104的需求功率相差较大的情况，功率型储能设备2021可以及时充放电动作，例如可以在如2秒的时间内瞬时充放电的功率为5K千瓦。通过利用功率型储能设备2021从而对风电机组群102的输出功率风电机组群102的输出功率的波动频率大时进行调节。第一阈值具体值可以根据经验来设定。而能量型储能设备2022则适用于风速较为平缓风电机组102的输出功率相较电网104的需求频率波动功率相差不大的情况下，能量型储能设备2022起到充放电动作，从而对风电机组群102的输出功率进行调节。两者相配合使用可以有效的延长储能设备202的使用寿命、提高储能设备202的反应速度同时降低整体成本。
[0059]而功率能量结合型储能设备自身可以自动调节对风电机组群102的输出功率的补偿。
[0060]进一步地,功率型储能设备2021包括:超级电容储能单元、飞轮储能单元及超导储能单元中的一种或多种。
[0061]具体的，超级电容储能单元选用超级电容，作为一种电化学元件，储能过程并不发生化学反应，且储能过程是可逆的，因此超级电容器反复充放电可以达到数十万次，且不会造成环境污染。另外，它具有非常高的功率密度，为电池的10-100倍，适用于短时间高功率输出，充电速度快、模式简单，可以采用大电流充电，能在几十秒到数分钟内完成充电过程。飞轮储能单元主要利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成动能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能装置特点:飞轮储能具有效率高、建设周期短、寿命长、高储能、充放电快捷、充放电次数无限以及无污染等有点。适用于电网调频和电能质量保障。超导储能单元主要应用了原理:将一个超导体圆环置于磁场中，降温至圆环材料的临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆环中便有感生电流产生，只要温度保持在临界温度以下，电流便会持续下去。试验表明，这种电流的衰减时间不低于10万年。显然这是一种理想的储能装置，称为超导储能。超导储能的优点很多，主要是功率大、体积轻、体积小、损耗小、反应快等等，因此应用很广。如大功率激光器，需要在瞬时输出数千乃至上万焦耳的能量，这就可有超导储能装置来承担。上述的三种功率型储能设备可以单独用来储能，也可以相结合进行储能。除上述的三种功率型储能设备外，一切可以快速充放电并适用本发明实施例的功率型储能设备均可以应用到本实施例中。
[0062]进一步地，能量型储能设备2022包括:蓄水储能单元和/或压缩空气储能单元。
[0063]具体地，蓄水储能单元可以运用风电“蓄水池”即“全钒液流储能电池系统”把时断时续、时强时弱的风能所发电能通过电池“蓄水池”的作用，平稳地输送进电网，提高电网的安全可靠性。压缩空气储能单元可以为在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。上述的两种能量型储能设备可以单独用来储能，也可以相结合进行储能。除上述的两种能量型储能设备外，一切可以平稳充放电并适用本发明实施例的能量型储能设备均可以应用到本实施例中。
[0064]进一步地，功率能量结合型储能设备包括=Na2S电池和/或锂离子电池。上述的两种功率能量结合型储能设备可以单独用来储能，也可以相结合进行储能。除上述的两种功率能量结合型储能设备外，一切能量型储能设备均可以应用到本实施例中。
[0065]图4为本发明实施例风电机场系统的控制方法的流程示意图，结合4所示本发明实施例还提供了一种上述的风电机场系统的控制方法，控制储能系统存储或释放电能，以补偿风电机组群的输出功率，使汇聚点处的输出功率满足电网的供电功率。
[0066]本发明实施例提供的风电机场系统的控制方法，通过控制储能系统存储或释放电能，补偿风电机组群的输出功率，即:通过控制功率型储能设备，抑制功率输出波动，使得风电机组或风电场的输出功率更加平滑，满足国家并网需求；通过控制能量型储能设备，削峰填谷，使得风电场输出功率与实际用电负荷保持一致，满足电网供电要求。本方法的核心思想是将原先基于风电机组最大风能追踪为目的的发电方式，转换为满足国家并网需求的发电方式。
[0067]作为上述技术方案的优选，该方法具体为:
[0068]步骤31:读取电网发送的供电调度指令，供电调度指令具体为，例如电网所需的供电功率等参数。
[0069]步骤32:读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态。风电场监控系统及储能监控系统实时监测的风电机组群及储能系统的工作状态，可以通过电流、电压、功率、电量传感器等实时监测风电机组群及储能系统电流、电压、功率、电量等参数。
[0070]步骤33:根据供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过储能监控系统控制储能系统存储或释放电能，以补偿风电机组群的输出功率。具体的例如，得到当前储能系统的储能情况及当前的风电机组群的输出功率并与电网所需的供电功率比相比较:如果当前的风电机组群的输出功率大于电网所需的供电功率，则功率输出方案可以是，储能系统将风电机组群除用于输入电网的电能以外额外的部分存储；如果当前的风电机组群的输出功率小于电网所需的供电功率，则功率输出方案可以是，储能系统与风电机组群共同向电网供电，具体的储能系统的供电为风电机组群输入电网的电能与电网所需的电能的相差的部分。从而可以达到平滑输出功率的目的。
[0071]作为上述技术方案的优选，该方法还包括，预测风电机组群的发电参数；读取发电参数；控制储能系统存储或释放电能进一步为:根据供电调度指令、风电机组群的工作状态、储能系统的工作状态及风电机组群的发电参数确定通过储能监控系统控制储能系统存储或释放电能。
[0072]具体的与上述相关装置实施例的实现过程相同，详细可以参考上述相关装置实施例的记载，在此不再赘述。
[0073]本方法对风电场和储能系统的能量监控，综合控制储能系统对风电机组群功率输出波动量的吞吐，平滑风电场的有功功率输出，减小风电输出功率波动对电网的影响。
[0074]目前，电力系统中的储能技术为解决电力供应链中存在的一些现有问题和实现电网可持续发展提供了全新的途径，采用大规模电力储能技术，结合新型大功率储能系统的控制方法，可以有效缓解用电供需矛盾、提高电网安全和稳定性、改善供电质量，并促进可再生能源的利用和发展。[0075]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种应用储能系统的风电机场系统，其特征在于，包括:风电机组群、风电场监控系统、储能系统、储能监控系统及联合控制系统； 所述储能系统的输入端连接到所述风电机组群的输出端，用于存储所述风电机组群的电能；所述储能系统的输出端与所述风电机组群的输出端通过汇流点连接到电网，用于共同为所述电网供电； 所述风电场监控系统连接所述风电机组群，用于监控所述风电机组群的工作状态；所述储能监控系统连接所述储能系统，用于监控所述储能系统的工作状态； 所述联合控制系统连接所述电网、风电场监控系统及储能监控系统，用于读取所述电网发送的供电调度指令，读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
2.根据权利要求1所述的风电机场系统，其特征在于，所述联合控制系统包括: 第一读取模块，与所述电网连接，用于读取所述电网发送的供电调度指令； 第二读取模块，与所述风电场监控系统连接，用于读取所述风电机组群的工作状态； 第三读取模块，与所述储能监控系统连接，用于读取所述储能系统的工作状态； 控制模块，根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
3.根据权利要求1或2所述的风电机场系统，其特征在于，所述风电机场系统还包括:风能功率预测模块，与所`述联合控制系统连接，所述风能功率预测模块用于预测所述风电机组群的预期风速，并根据所述风速计算风电机组群的发电参数； 所述联合控制系统还包括: 第四读取模块，与所述风能功率预测模块连接，用于读取所述发电参数； 所述控制模块具体用于，根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态、储能系统的工作状态及所述风电机组群的发电参数确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
4.根据权利要求1一 3中任一项所述的风电机场系统，其特征在于，所述储能系统包括功率型储能设备和能量型储能设备的组合或功率能量结合型储能设备； 所述功率型储能设备和能量型储能设备的组合中所述功率型储能设备，用于当风电机组群的输出功率波动频率大于或等于所述第一阈值时，对风电机组群的输出电能的存储或向电网释放电能，平滑所述风电机组群向所述电网释放功率的波动； 所述能量型储能设备，用于当风电机组群的输出功率波动频率小于所述第一阈值时，对风电机组群的输出电能的存储或向电网释放电能，大容量储蓄或释放电能，提高风能利用系数。
5.根据权利要求4所述的风电机场系统，其特征在于，所述功率型储能设备包括:超级电容储能单元、飞轮储能单元及超导储能单元中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的风电机场系统，其特征在于，所述能量型储能设备包括:蓄水储能单元和/或压缩空气储能单元。
7.根据权利要求4所述的风电机场系统，其特征在于，所述功率能量结合型储能设备包括:硫化钠Na2S电池和/或锂离子电池。
8.—种如权利要求1至7中任一项所述的风电机场系统的控制方法,其特征在于,包括: 控制所述储能系统存储或释放电能，以补偿所述风电机组群的输出功率，使所述汇聚点处的输出功率满足所述电网的供电功率。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述储能系统存储或释放电能具体为: 读取供电调度指令，读取风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态，并根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态及储能系统的工作状态确定通过所述储能监控系统 控制所述储能系统存储或释放电能。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括， 预测所述风电机组群的预期风速，并根据所述风速计算风电机组群的发电参数； 读取所述发电参数； 所述控制所述储能系统存储或释放电能进一步为:根据所述供电调度指令、风电机组群的工作状态、储能系统的工作状态及所述风电机组群的发电参数确定通过所述储能监控系统控制所述储能系统存储或释放电能。
【文档编号】H02J3/38GK103515972SQ201210224453
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】王兆奎, 苏丽营, 温南楠, 辛理夫, 袁瑛 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司