基于储能逆变器的风电场功率控制方法与系统技术方案

技术编号:19779918 阅读:50 留言:0更新日期:2018-12-15 11:50
本发明专利技术涉及基于储能逆变器的风电场功率控制方法与系统,属于风力发电控制领域,采用瞬时无功功率理论计算功率平滑指令电流,利用该功率平滑指令电流去平滑风电场的功率波动,同时建立了电流控制型虚拟同步发电机的数学模型,并计算了该虚拟同步发电机的定子电流,使储能逆变器具备了虚拟同步发电机特性,且功率平滑指令电流对应的风电场功率波动平滑功能不影响虚拟同步发电机的运行,避免了虚拟同步发电机的机械功率波动严重的问题,使虚拟同步发电机的运行状态平稳。本发明专利技术的风电场功率控制方法既实现了风电场功率波动的快速平滑,又保证了虚拟同步发电机的平稳运行。

【技术实现步骤摘要】
基于储能逆变器的风电场功率控制方法与系统
本专利技术属于风力发电控制领域,具体涉及基于储能逆变器的风电场功率控制方法与系统。
技术介绍
近年来,风力发电得到了快速发展,由于受自然条件的影响,风电场有功出力波动大,对电网的冲击严重。为了减少冲击,通常采用储能逆变器(即储能电池系统,包括储能电池、逆变器和滤波器)对风电场出力进行平滑处理,例如公布号为CN102738817A的中国专利申请提出的“利用电池储能系统对风电功率进行自适应平滑处理的方法”等,这些平滑处理方法可在一定程度上平抑风电并网功率波动,减轻风电场对电网的并网冲击;但这些方法虽然能平滑风电场的有功出力,但平滑后的有功出力只是波动程度降低了,仍然是不可控的,不能主动参与到电网的调频调压中。为在对风电场出力进行平滑处理的同时增强风电场参与电网调频调压的能力,公告号为CN102074967B的中国专利提出了“一种具有并网特性的储能型风电场控制方法”,该方法通过引入虚拟同步发电机技术来平滑风电场的输出功率,使风电场体现同步发电机的特性,参与电网调频调压,但该控制方法将风电场的波动功率作用在虚拟同步发电机上,导致虚拟同步发电机的频率和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于储能逆变器的风电场功率控制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)获取风电场输出的原始有功功率和风电场并网点的并网电压,将风电场输出的原始有功功率经过低通滤波器输出风电场的期望并网功率,将风电场的期望并网功率与风电场输出的原始有功功率作差,得到储能逆变器的期望输出有功功率;根据瞬时无功功率理论,利用储能逆变器的期望输出有功功率和风电场并网点的并网电压在两相静止坐标系下计算得到两相静止坐标系下的功率平滑指令电流,通过两相到三相静止坐标变换,得到三相静止坐标系下的功率平滑指令电流;2)利用电流控制型虚拟同步发电机的数学模型,计算电流控制型虚拟同步发电机的定子电流;3)对所述功率平滑指令电流...

【技术特征摘要】
1.一种基于储能逆变器的风电场功率控制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)获取风电场输出的原始有功功率和风电场并网点的并网电压,将风电场输出的原始有功功率经过低通滤波器输出风电场的期望并网功率,将风电场的期望并网功率与风电场输出的原始有功功率作差,得到储能逆变器的期望输出有功功率;根据瞬时无功功率理论,利用储能逆变器的期望输出有功功率和风电场并网点的并网电压在两相静止坐标系下计算得到两相静止坐标系下的功率平滑指令电流,通过两相到三相静止坐标变换,得到三相静止坐标系下的功率平滑指令电流;2)利用电流控制型虚拟同步发电机的数学模型,计算电流控制型虚拟同步发电机的定子电流;3)对所述功率平滑指令电流和所述定子电流相加求和,得到目标指令电流,控制储能逆变器输出的电流为所述目标指令电流。2.根据权利要求1所述的基于储能逆变器的风电场功率控制方法,其特征在于,两相静止坐标系下的功率平滑指令电流的计算式如下:式中,iα_aps、iβ_aps分别为两相静止坐标系下α相、β相的功率平滑指令电流,uα、uβ分别为两相静止坐标系下α相、β相的风电场并网点的并网电压,p为储能逆变器的期望输出有功功率。3.根据权利要求1所述的基于储能逆变器的风电场功率控制方法,其特征在于,所述数学模型包括转子运动方程、定子电气方程,用于生成机械功率的有功调节模块,以及用于生成励磁电动势的无功调节模块,所述有功调节模块生成的机械功率代入转子运动方程,得到所述数学模型的励磁电动势的电角度;将励磁电动势及其电角度代入定子电气方程,结合已知的定子端电压,计算得到所述定子电流。4.根据权利要求3所述的基于储能逆变器的风电场功率控制方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鸿博蔡晓峰王文星李雪
申请(专利权)人:华北水利水电大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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