erterA)控制蓄电池充放电过程，避免蓄电池在风电功率平抑过程中超倍率充放 电，延长蓄电池使用寿命；用以控制超级电容器组的双向DC/DC变换器（ConverterB)负责 超级电容器充放电控制，以保持直流侧电压稳定。
[0014] 能量管理策略通过具体的控制算法实现，通过具体的检测装置和系统设置，得到 算法运行的相关参量，如超级电容器端电压系统的总吞吐功率蓄电池充放电功 率超级电容器充放电功率%,超级电容器上限电压^超级电容器下限电压 ￡^_胃等，在具体在能量管理策略中，以超级电容器作为优先响应，以其端电压为主控制 变量，进行储能状态和释能状态的模式选择，具体模式如下： 当风电输出功率大于实时调度目标值，储能系统进行蓄能，其具体策略为： (1)当胃，通过DC/DC Converter B，以恒功率方式对超级电容器充电，通过 DC/DC Converter A直接切除蓄电池储能装置，以延长蓄电池的使用寿命； (2) 当<:&C 通过DC/E)CC〇nverterB，超级电容器以恒功率方式吸 收功率，同时通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置充电， (3) ，通过DC/DCConverterB，储能装置以恒功率^吸收功率，同时 通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置充电超级电容器放电=1^-1^。
[0015] 当风电功率小于调度目标值时，系统进入释能状态，具体策略为： (1)当通过DC/DC Converter A切除蓄电池储能装置，以延长蓄电池的 使用寿命，通过DC/DC Converter B，超级电容器输出功率=1^ ; (2) 当通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置放电，通 过DC/DC Converter B,超级电容器进行功率补偿=?^一 (3)当<^Mir通过DC/DCConverterA控制蓄电池储能装置放电通过DC/DCConverterB,超级电容器恒功率放电
[0016] 其中系统中参数的配置、有关检测仪表的选择，结合风电系统实际状况选取，系统 中用到的算法编制，控制器设计等，可根据系统配置要求和功能自行设计。通过构建超级电 容器和蓄电池混合储能系统，实施能量管理策略，发挥了超级电容器和蓄电池储能的各自 优势，实现了优势互补。减小了蓄电池的配置容量，节约了因采用蓄电池储能造成的功率超 额配置成本，避免了蓄电池进行小循环、超倍率充放电，提高了使用寿命；充分发挥了超级 电容器功率密度大的优势，有效控制储能系统快速、准确的功率吞吐，比单一储能系统的平 抑效果好很多。
[0017] 以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的详细说明，不能认定发明的具体实 施仅限于这些，对于在不脱离本发明思想前提下做出的简单推演及替换，都应当视为本发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种永磁同步风电系统的储能系统的能量控制方法，其特征在于：系统由风力 机一将风能转化为机械能、永磁直驱式同步发电机一一将机械能转化为电能输出；机 侧变流器--由不可控整流电路和Boost电路构成，将交流电转换为直流电；网侧变流 器--由IGBT构成三相全控逆变桥，把直流电转化为交流电，进行风电并网；蓄电池组、超 级电容器和两套双向DC/DC变换器--构成系统的混合储能装置；该系统的储能装置由蓄 电池组和超级电容器混合构造，具有优势互补作用，通过两套双向DC/DC变换器和变流器 进行功率交互，其中DC/DC Converter A用以控制蓄电池充放电过程，避免蓄电池在风电功 率平抑过程中超倍率充放电，延长蓄电池的使用寿命；DC/DC Converter B负责超级电容器 储能系统的充放电控制，以保持直流侧电压稳定； 对于出现尖峰及往复性的风电功率波动，以及频率较高的风电功率波动，采用超级电 容器储能系统进行风电功率平抑，对于长期稳态的风电功率波动或较为低频的风电功率波 动，采用蓄电池储能系统进行功率平抑；在能量管理策略中，以超级电容器作为优先响应， 以其端电压为主控制变量，进行储能状态和释能状态的模式选择，具体模式如下： 设超级电容器端电压为系统的总吞吐功率为&,蓄电池充放电功率为·^,超级 电容器充放电功率为超级电容器上限电压为Poyror超级电容器下限电压为 ，当风电输出功率大于实时调度目标值，储能系统进行蓄能，其具体策略为： (1) 当通过DC/DC Converter B，以恒功率方式对超级电容器充电，通过 DC/DC Converter A直接切除蓄电池储能装置，以延长蓄电池的使用寿命； (2) 当
，通过DC/DC Converter B，超级电容器以恒功率方式吸 收功率，同时通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置充电， (3) 兰
·，通过DC/DC Converter B，储能装置以恒功率&吸收功率，同时 通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置充电超级电容器放电-Pt; 当风电功率小于调度目标值时，系统进入释能状态，具体策略为： (1) 当通过DC/DC Converter A切除蓄电池储能装置，以延长蓄电池的 使用寿命，通过DC/DC Converter B，超级电容器输出功率 (2) 当通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置放电，通 过DC/DC Converter B，超级电容器进行功率补偿，& =·^·-& ; (3) 当f,c COrafflr 通过DC/DC Converter A控制蓄电池储能装置放电通过DC/ DC Converter Β，超级电容器恒功率放电&
【专利摘要】一种永磁同步风电系统的储能系统的能量控制方法，本发明涉及风电技术领域，特别是涉及带有蓄电池和超级电容器混合储能装置的永磁直驱式风电系统，混合储能装置采用能量管理和控制策略。该系统由风力机、永磁直驱式同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、超级电容器、蓄电池组、双向DC/DC变换器、控制器和电网接口组成。超级电容器和蓄电池在技术性能上进行优势互补，构建起基于蓄电池和超级电容器的新型混合储能系统，通过制定能量管理策略，实现储能元件充放电全过程的精确管理，延长储能装置的使用寿命，保持直流输出电压稳定，提高低电压穿越能力，将其应用于永磁直驱式风电系统，以提高储能系统和风电装备的整体性能。
【IPC分类】H02J3-32
【公开号】CN104682412
【申请号】CN201510137321
【发明人】王武, 张元敏, 罗书克
【申请人】许昌学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月27日