风储联合系统的控制方法和控制装置与流程

本公开总体说来涉及风力发电，更具体地讲，涉及风储联合系统的控制方法和控制装置。

背景技术：

1、通常，风电变流器采用随网型(grid following)或电流源控制策略，然而，应用上述策略无法使风力发电机组适应弱电网情况下的稳定运行。在风力发电机组离网的极端情况下，上述策略更是无法有效地控制风力发电机组稳定运行。通过研究发现，在风电变流器的直流母线上加装直流储能装置提供惯量，能够使风力发电机组具有与传统发电机组类似的电压源特性，达到在弱电网情况下风力发电机组仍能稳定运行的目标。

2、图1是示出风储联合系统的示例的框图。

3、参照图1，风储联合系统1包括风力发电机组和储能设备，储能设备可通过dc/dc变流器连接到风力发电机组的直流母线(即，机侧变流器与网侧变流器之间的直流母线)。在风储联合系统1中，变流器可采用虚拟同步机控制策略，以控制风储联合系统与电网的连接。在这种情况下，协调控制风力发电机组与储能设备稳定运行成为风储联合系统的控制策略的难点。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种风储联合系统的控制方法和控制装置，能够协调控制风力发电机组和储能设备稳定运行。

2、在一个总的方面，提供一种风储联合系统的控制方法，所述风储联合系统包括风力发电机组以及连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备，所述控制方法包括：基于所述风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值，通过比例积分运算获取储能设备的输出电流参考值，其中，储能设备经由dc/dc变流器连接到直流母线；基于储能设备的输出电流参考值与输出电流测量值，通过比例积分运算获取调制占空比信号；基于调制占空比信号生成用于控制dc/dc变流器的调制信号，并根据调制信号控制dc/dc变流器，从而调节储能设备的输出电流。

3、可选地，所述控制方法还包括：监测储能设备的soc值；基于监测的soc值与soc参考值，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值。

4、可选地，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值的步骤包括：基于监测的soc值与soc参考值，通过比例积分运算获取储能设备的有功功率偏差；基于有功功率偏差与所述风力发电机组的有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

5、可选地，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值的步骤还包括：对有功功率偏差进行功率限幅处理；其中，基于有功功率偏差与所述风力发电机组的有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值的步骤包括：基于经过功率限幅处理的有功功率偏差与有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

6、可选地，所述控制方法还包括：基于所述风力发电机组的无功功率参考值、无功功率测量值、网侧额定电压值、网侧电压测量值，确定网侧变流器的参考输出电压幅值；基于所述风力发电机组的网侧额定角速度、网侧实时角速度、网侧有功功率参考值、网侧有功功率测量值，确定网侧变流器的参考输出电压相角；基于网侧变流器的参考输出电压幅值和参考输出电压相角，控制网侧变流器，从而调节所述风力发电机组的并网点的注入电压。

7、可选地，所述风力发电机组为电压源型风力发电机组。

8、在另一总的方面，提供一种风储联合系统的控制装置，所述风储联合系统包括风力发电机组以及连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备，所述控制装置包括：输出电流参考值获取单元，被配置为基于所述风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值，通过比例积分运算获取储能设备的输出电流参考值，其中，储能设备经由dc/dc变流器连接到直流母线；占空比信号获取单元，被配置为基于储能设备的输出电流参考值与输出电流测量值，通过比例积分运算获取调制占空比信号；dc/dc变流器控制单元，被配置为基于调制占空比信号生成用于控制dc/dc变流器的调制信号，并根据调制信号控制dc/dc变流器，从而调节储能设备的输出电流。

9、可选地，所述控制装置还包括：有功功率参考值确定单元，被配置为：监测储能设备的soc值；基于监测的soc值与soc参考值，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值。

10、可选地，有功功率参考值确定单元被配置为：基于监测的soc值与soc参考值，通过比例积分运算获取储能设备的有功功率偏差；基于有功功率偏差与所述风力发电机组的有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

11、可选地，有功功率参考值确定单元还被配置为：对有功功率偏差进行功率限幅处理；基于经过功率限幅处理的有功功率偏差与有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

12、可选地，所述控制装置还包括：网侧变流器控制单元，被配置为：基于所述风力发电机组的无功功率参考值、无功功率测量值、网侧额定电压值、网侧电压测量值，确定网侧变流器的参考输出电压幅值；基于所述风力发电机组的网侧额定角速度、网侧实时角速度、网侧有功功率参考值、网侧有功功率测量值，确定网侧变流器的参考输出电压相角；基于网侧变流器的参考输出电压幅值和参考输出电压相角，控制网侧变流器，从而调节所述风力发电机组的并网点的注入电压。

13、可选地，所述风力发电机组为电压源型风力发电机组。

14、在另一总的方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，，当所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的风储联合系统的控制方法。

15、在另一总的方面，提供一种控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的风储联合系统的控制方法。

16、在另一总的方面，提供一种风储联合系统，所述风储联合系统包括：风力发电机组；连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备；如上所述的风储联合系统的控制装置或者如上所述的控制器。

17、根据本公开的实施例的风储联合系统的控制方法和控制装置，既能通过储能装置维持直流母线稳定，又能在实现风力发电机组的稳定运行的同时保持储能设备的soc处于正常范围内，从而实现风力发电机组与储能设备的协调控制。

技术特征：

1.一种风储联合系统的控制方法，其特征在于，所述风储联合系统包括风力发电机组以及连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备，所述控制方法包括：

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值的步骤包括：

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，确定用于控制所述风力发电机组的网侧变流器的网侧有功功率参考值的步骤还包括：对有功功率偏差进行功率限幅处理；

5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述风力发电机组为电压源型风力发电机组。

7.一种风储联合系统的控制装置，其特征在于，所述风储联合系统包括风力发电机组以及连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备，所述控制装置包括：

8.如权利要求7所述的风储联合系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

9.如权利要求8所述的风储联合系统的控制装置，其特征在于，有功功率参考值确定单元被配置为：基于监测的soc值与soc参考值，通过比例积分运算获取储能设备的有功功率偏差；基于有功功率偏差与所述风力发电机组的有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

10.如权利要求9所述的风储联合系统的控制装置，其特征在于，有功功率参考值确定单元还被配置为：对有功功率偏差进行功率限幅处理；基于经过功率限幅处理的有功功率偏差与有功功率测量值，确定网侧有功功率参考值。

11.如权利要求8所述的风储联合系统的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

12.如权利要求6所述的风储联合系统的控制装置，其特征在于，所述风力发电机组为电压源型风力发电机组。

13.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序在被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任意一项所述的风储联合系统的控制方法。

14.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：

15.一种风储联合系统，其特征在于，所述风储联合系统包括：

技术总结
公开了一种风储联合系统的控制方法和控制装置，所述风储联合系统包括风力发电机组以及连接到所述风力发电机组的直流母线的储能设备，所述控制方法包括：基于所述风力发电机组的直流母线电压测量值与直流母线电压参考值，通过比例积分运算获取储能设备的输出电流参考值，其中，储能设备经由DC/DC变流器连接到直流母线；基于储能设备的输出电流参考值与输出电流测量值，通过比例积分运算获取调制占空比信号；基于调制占空比信号生成用于控制DC/DC变流器的调制信号，并根据调制信号控制DC/DC变流器，从而调节储能设备的输出电流。

技术研发人员：李峰,郭锐,敬双
受保护的技术使用者：新疆金风科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13