用于风电机组的储能系统的控制方法和通讯管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于风电机组的储能系统的控制方法和通讯管理系统，用于保证储能系统在正常情况或极端天气下的安全运行。方法包括：储能协调控制器获取风电场的相关信息以及风电机组的实时信息；储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式。本发明专利技术方法可以根据获取的风电场及风电机组的信息控制储能系统在两种运行模式之间切换，保证储能系统在极端条件下安全启动运行，在失去外部电网电力支持期间支持其自用电系统的正常运行，有效的提高风电机组的安全性。同时，在风电机组正常运行状态下，通过储能系统的充放电控制，可实现风机并网功率调节，提升机组上网电量。

【技术实现步骤摘要】
用于风电机组的储能系统的控制方法和通讯管理系统
本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种用于风电机组的储能系统的控制方法和通讯管理系统。
技术介绍
风力发电是一种发展较早、目前已较为成熟的新能源发电技术，其地位已愈发重要。随着风电技术逐渐由陆上转移到海上，海上风力发电已经成为可再生能源发展领域的焦点。为保证风机偏航系统在外部电网断电的情况仍然可以正常运转，现有的风力发电机组大多配置有备用电源。比较常见的是以柴油发电机组作为其备用电源。但柴油发电机组具有安全可靠性不足的问题。利用储能系统作为风电机组备用电源，可以解决柴油发电机组安全可靠性不足的问题，提高风力发电机组的抗灾能力及其上网电量。储能系统作为备用电源，需考虑两个方面的问题：1)储能系统的控制结构；2)储能系统的控制策略；以实现对储能系统的控制，保证储能系统在正常情况或极端天气下的安全启动运行。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于风电机组的储能系统的控制方法和通讯管理系统，用于保证储能系统在正常情况或极端天气下的安全运行。本专利技术第一方面提供一种用于风电机组的储能系统的控制方法，包括：储能协调控制器获取风电场的相关信息以及风电机组的实时信息；储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式。一种可能的实现方式中，储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式，包括：储能协调控制器从获取的信息中检测台风信号；若检测到的台风信号为台风切入信号，则控制储能系统进入台风运行模式；若检测到的台风信号为台风切出信号，或者，未检测到台风信号，则控制储能系统进入正常运行模式。一种可能的实现方式中，在台风运行模式下，若外部电网断电且自耗电开关断开，则储能系统运行电压频率变换V/F模式，在V/F模式下，储能系统放电，对风电机组的自用电系统供电；在正常运行模式下，若自耗电开关闭合，则储能系统运行于电流源PQ模式，在PQ模式下：当所述风电机组的实测功率超过额定功率，且所述储能系统剩余电量小于第一设定值的时候，控制所述储能系统充电；当所述风电机组的实测功率小于额定功率，且所述储能系统剩余电量大于第二设定值的时候，控制所述储能系统放电；其中，第一设定值大于第二设定值。一种可能的实现方式中，控制储能系统进入正常运行模式包括：判断自耗电开关是否闭合；若没有闭合，则进一步判断储能系统是否关机；若已关机，则闭合自耗电开关；若没有关机，则控制储能系统关机，再闭合自耗电开关；然后开启储能系统并下发PQ运行指令，控制储能系统运行于PQ模式。一种可能的实现方式中，方法还包括：若自耗电开关闭合，则进一步判断储能系统的运行模式；若储能系统当前运行在V/F模式下，则控制储能系统切换到PQ模式；若储能系统当前运行在PQ模式下，则进一步根据风电机组的实时信息控制储能系统具体工作于自由发电模式或限电模式。一种可能的实现方式中，根据风电机组的实时信息控制储能系统具体工作于自由发电模式或限电模式包括：在限电模式下：若储能系统剩余电量小于100％，则控制储能系统充电；在自由发电模式：进一步检测所述风电机组的实测功率，当所述风电机组的实测功率超过额定功率，且所述储能系统剩余电量小于第一设定值的时候，控制所述储能系统充电；当所述风电机组的实测功率小于额定功率，且所述储能系统剩余电量大于第二设定值的时候，控制所述储能系统放电；其中，第一设定值大于第二设定值。一种可能的实现方式中，控制储能系统进入台风运行模式包括：若收到外部电网断电信号，则进一步判断自耗电开关是否断开；若自耗电开关闭合，则进一步判断储能系统是否关机；若已关机，则断开自耗电开关；若没有关机，则控制储能系统关机，再断开自耗电开关；然后开启储能系统并下发V/F运行指令，控制储能系统进入V/F模式。一种可能的实现方式中，方法还包括：若自耗电开关断开，则进一步判断储能系统的运行模式；若储能系统当前运行在V/F模式下，则保持不变；若储能系统当前运行在PQ模式下，则控制储能系统切换到V/F模式，并将电压设定值和额定功率设定值下发给储能双向变流器。一种可能的实现方式中，方法还包括：若没有收到外部电网断电信号，且储能系统剩余电量小于第一设定值，则控制储能系统充电。本专利技术第二方面提供一种用于风电机组的储能系统的通讯管理系统，所述风电机组包括储能系统，所述储能系统包括：储能电池系统，储能双向变流器PCS，和储能监控系统；所述储能电池系统包括电池模组和用于监测并控制所述电池模组的电池管理系统，所述电池模组经所述PCS接入所述风电机组的母线，所述电池管理系统分别与所述电池模组、所述PCS以及所述储能监控系统连接；所述通讯管理系统包括：风电场能量管理系统SCADA监控系统，风电机组主控系统，以及储能协调控制器；所述风电机组主控系统，用于获取风电机组的实时信息，进行风机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证电网兼容性；所述SCADA监控系统，用于获取所述风电机组主控系统传输的风电机组的实时信息，获取所述储能协调控制器传输的所述储能系统的信息，向所述风电机组主控系统下发控制指令，通过控制所述风电机组主控系统实现对所述风电机组的控制，以及向所述储能协调控制器传输风电场的相关信息；所述储能协调控制器，用于获取所述风电机组主控系统传输的风电机组的实时信息，获取所述储能系统的信息并传输至所述SCADA监控系统，获取所述SCADA监控系统传输的风电场的相关信息，根据获取的上述信息生成控制指令，并向所述储能系统下发控制指令，实现对所述储能系统的控制，以控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术方法，为储能系统设置两种运行模式即正常运行模式和台风运行模式，储能协调控制器可以根据获取的风电场及风电机组的信息控制储能系统在两种运行模式之间切换，保证储能系统在极端条件下安全启动运行，在风电机组失去外部电网电力支持期间支持其偏航系统等自用电系统的正常运行，有效的提高风电机组的安全性。储能控制系统在“正常运行模式”与“台风运行模式”之间的有效切换，使储能系统能够安全可靠地为风电机提供备用电。同时，在风电机组正常运行状态下，通过储能系统的充放电控制，可实现风机并网功率调节，提升机组上网电量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术一实施例风电机组的架构示意图；图2是本专利技术一实施例提供的用于风电机组的储能系统的结构示意图；图3是本专利技术一实施例储能系统接入风电机组且处于并网状态的示意图；图4是本专利技术一实施例储能系统接入风电机组且处于离网状态的示意图；图5是本专利技术一实施例风电机组的具体结构示意图；图6是本专利技术一实施例提供的用于风电机组的储能系统的控制方法的流程示意图；图7是本专利技术一实施例两种控制模式切换的逻辑流程图；图8是本专利技术一实施例正常运行模式的逻辑流程图；图9是本专利技术一实施例台风运行模式的逻辑流程图；图10是本专利技术一实施例用于风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风电机组的储能系统的控制方法，其特征在于，包括：储能协调控制器获取风电场的相关信息以及风电机组的实时信息；储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式。

【技术特征摘要】
1.一种用于风电机组的储能系统的控制方法，其特征在于，包括：储能协调控制器获取风电场的相关信息以及风电机组的实时信息；储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，储能协调控制器根据获取的信息向储能系统下发控制指令，控制储能系统运行于正常运行模式或台风运行模式，包括：储能协调控制器从获取的信息中检测台风信号；若检测到的台风信号为台风切入信号，则控制储能系统进入台风运行模式；若检测到的台风信号为台风切出信号，或者，未检测到台风信号，则控制储能系统进入正常运行模式。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在台风运行模式下，若外部电网断电且自耗电开关断开，则储能系统运行电压频率变换V/F模式，在V/F模式下，储能系统放电，对风电机组的自用电系统供电；在正常运行模式下，若自耗电开关闭合，则储能系统运行于电流源PQ模式，在PQ模式下：当所述风电机组的实测功率超过额定功率，且所述储能系统剩余电量小于第一设定值的时候，控制所述储能系统充电；当所述风电机组的实测功率小于额定功率，且所述储能系统剩余电量大于第二设定值的时候，控制所述储能系统放电；其中，第一设定值大于第二设定值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制储能系统进入正常运行模式包括：判断自耗电开关是否闭合；若没有闭合，则进一步判断储能系统是否关机；若已关机，则闭合自耗电开关；若没有关机，则控制储能系统关机，再闭合自耗电开关；然后开启储能系统并下发PQ运行指令，控制储能系统运行于PQ模式，则控制储能系统关机，再闭合自耗电开关。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：若自耗电开关闭合，则进一步判断储能系统的运行模式；若储能系统当前运行在V/F模式下，则控制储能系统切换到PQ模式；若储能系统当前运行在PQ模式下，则进一步根据风电机组的实时信息控制储能系统具体工作于自由发电模式或限电模式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据风电机组的实时信息控制储能系统具体工作于自由发电模式或限电模式包括：在限电模式下：若储能系统剩余电量小于100%，则控制储能系统充电；在自由发电模式：进一步检测所述风电机组的实测功率，当所述风电机组的实测功率超过额定功率，且所述储能系统剩余电量小于第一设定值的时候，控制所述储能系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新宇，银磊，侯杰，
申请(专利权)人：深圳量云能源网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44