一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法技术方案

一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，属于船舶与海洋工程及新能源应用技术领域，所述蓄电池组运行管理方法为平台蓄电池组中央管理系统根据全平台储能子单元总储能状态SE给各风光储装置中的储能子单元分配运行工况，而储能子单元分组判断依据平台内各储能子单元荷电状态SOC，平台在非故障运行时，根据全平台储能子单元总储能状态SE，平台的运行状态可分为四种：储能不足运行状态，储能正常运行状态，储能充足运行状态，储能饱和运行状态，四种模态的切换由平台蓄电池组中央管理系统进行调控。本发明专利技术避免了单一蓄电池组的频繁切换问题，提高了平台电力系统运行的稳定性与储能蓄电池组使用寿命，提升了平台蓄电池组的使用寿命。

Operation management method of battery in wind and solar storage DC micro network system of floating offshore radar wind measuring mobile platform

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法
本专利技术属于船舶与海洋工程及新能源应用
，具体涉及一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法。
技术介绍
可再生能源对人类永续发展意义非凡，而世界范围发展最快的可再生能源非风能莫属。针对于远海风场的建设需求，通过对目标海域的风、浪、流进行实时测量采集传输，实现海上风电场建设初期对风能资源富集程度与分布状况进行风能评估，对风电场的优化布局与风机的优化设计具有重要的工程研发意义。目前海上风场建设初期一般采用风塔式测风平台，随着海上风电从浅海向深海发展，测风塔的建设存在技术难题和时间成本，后期的运营和维护就增加了困难。其建设成本与运维成本均较高，且易受台风袭击。而漂浮式海上测风移动平台采用雷达测风技术，其安装高度要求低，流速流向测量装置、波流观测装置等其它测量装置也无安装高度要求，故平台测量设备安装方式相对灵活：近海可在岸上安装后拖曳至目标海域；远海可以直接运达目标点进行吊装投放。当完成一个区域测量任务后，可移动投放至其它海域，实现测风平台的重复利用，从而减少基础设施建设成本、缩短资源评估周期。然而，对于所设计的远海雷达测风平台，除雷达测风装置本身外，还包括流速流向测量装置、波流观测装置等各种测量仪器，以及卫星通信装置、本地控制中心等监控设备，这些即构成了测量平台的用电负荷，而对这些用电负荷的供电问题即成为首要解决的技术问题。近海平台供电形式主要有柴油发电机供电、高压输电、高压输电与海上风电联合供电等，而对于远海平台而言，其建设成本与运维成本巨大，利用海洋能资源，就地取能、海能海用，是其电能获取的最佳方式。由于单一海洋能发电量有限且间歇性强，故采用海洋多能源联合供电技术即成为海上平台独立供电的最佳选择，以提高发电量、实现多能互补。海洋新能源包括以自然条件为能量载体的风能、光能，及以海水为能量载体的潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等；其中海上风电与光伏发电技术已相当成熟，二者与储能装置相结合应用于远海平台的独立供电系统具有可行性，其电力系统的高可靠运行是其应用的关键。而对于平台直流电力系统，良好的系统能量管理控制方法是保证新能源发电单元供电可靠运行与储能蓄电池组良好配合、平台稳定、抗外界干扰小的重要保证，以实现平台负载无人值守高可靠运行。此型无人值守远洋平台直流微网系统运行首要目标便是长期可靠，即系统运行的稳定性是平台运行的首要目标。而平台所采用的小型直驱式永磁同步风力发电机其输出功率与实时风速有着较为直接的对应关系，海上风速跃变较大，所以风机的输出功率并不稳定，需要储能蓄电池组与其进行配合进行功率的削峰填谷，保证系统运行的稳定。若储能蓄电池组不采用合适的能量运行管理策略优化其工况，则储能蓄电池组将长期处于充放电状态频繁切换的工况下，此种工况对于储能蓄电池组的损伤很大，将大大减少电池的使用寿命，进而导致平台故障率增加与使用寿命减少。因此，采用种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，对保证平台电力系统安全可靠运行，实现平台独立自主电能供应，提高平台使用寿命有着很大的作用。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，根据平台不同的运行情况，结合平台供用电特点，对此型海洋平台蓄电池组进行分组管理，将充电、放电、备用功能分配给不同分组的储能子单元实现，避免了单一蓄电池组实现多种功能而造成蓄电池组需要在不同工况频繁切换的问题，合理优化了储能蓄电池的运行，提高系统稳态运行的稳定性与储能蓄电池组使用寿命，进而提升了平台的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：平台蓄电池组中央管理系统可以检测平台各发电单元的实时发电功率、各负荷单元实时耗能功率、平台储能子单元对系统实时放电供能功率与实时充电储能功率、各储能子单元实时工作状态与荷电状态SOC以及全平台储能子单元总储能状态SE。平台蓄电池组中央管理系统将根据全平台储能子单元总储能状态SE对系统运行状态进行调控，依据储能子单元荷电状态SOC对储能子单元进行分组判断，进而分配储能子单元的工作状态。一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，所述系统包括环形直流母线、两个或两个以上的风光储发电装置、负荷单元，所述风光储发电装置包括风力发电单元、光伏发电单元、三个储能子单元与一个暂态能量平衡电容器，所述负荷单元包括正常检测负荷单元、必要运行负荷单元，所述蓄电池组运行管理方法为平台蓄电池组中央管理系统根据全平台储能子单元总储能状态SE给各风光储装置中的储能子单元分配运行工况，而储能子单元分组判断依据平台内各储能子单元荷电状态SOC，平台在非故障运行时，根据全平台储能子单元总储能状态SE，平台的运行状态可分为四种：储能不足运行状态，储能正常运行状态，储能充足运行状态，储能饱和运行状态，四种模态的切换由平台蓄电池组中央管理系统进行调控；a.储能不足运行状态：系统从储能正常运行状态进入储能不足运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统通过各储能子单元的电力电子开关分配储能子单元工况为Min{SOC}处于充电状态，Max{SOC}与Mid{SOC}处于放电状态；在系统运行于储能不足运行状态时，若有储能子单元SOC值小于SOClimit时，即此储能子单元无法保证稳定放电时，此储能子单元立即与此时的充电子单元工作状态切换；b.储能正常运行状态：系统从储能不足运行状态进入储能正常运行状态时或系统从储能充足运行状态进入储能正常运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元进行分组判断，进而如下分配储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，Min{SOC}处于充电状态，Mid{SOC}处于备用状态；在系统运行于储能正常运行状态时，当检测到此阶段放电子单元SOC值小于SOC1或者充电子单元SOC值大于SOC2时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元重新进行分组判断，进而如下分配下阶段储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，Min{SOC}处于充电状态，Mid{SOC}处于备用状态；c.储能充足运行状态：系统从储能正常运行状态进入储能充足运行状态时或系统从储能饱和运行状态进入储能充足运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元进行分组判断，进而如下分配储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，Min{SOC}与Mid{SOC}处于充电状态；在系统运行于储能充足运行状态时，若有储能子单元SOC值达到1即充满电时，此储能子单元立即与此时的放电子单元工作状态切换；d.储能饱和运行状态：系统从储能充足运行状态进入储能饱和运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统将对此时风光储装置内储能子单元进行分组判断，进而如下分配下阶段储能子单元工况：Min{SOC}处于放电状态，Max{SOC}与Mid{SOC}处于备用状态。...

【技术保护点】
1.一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，所述系统包括环形直流母线、两个或两个以上的风光储发电装置、负荷单元，所述风光储发电装置包括风力发电单元、光伏发电单元、三个储能子单元与一个暂态能量平衡电容器，所述负荷单元包括正常检测负荷单元、必要运行负荷单元，其特征在于：所述蓄电池组运行管理方法为平台蓄电池组中央管理系统根据全平台储能子单元总储能状态SE给各风光储装置中的储能子单元分配运行工况，而储能子单元分组判断依据平台内各储能子单元荷电状态SOC，平台在非故障运行时，根据全平台储能子单元总储能状态SE，平台的运行状态可分为四种：储能不足运行状态，储能正常运行状态，储能充足运行状态，储能饱和运行状态，四种模态的切换由平台蓄电池组中央管理系统进行调控；/na.储能不足运行状态：系统从储能正常运行状态进入储能不足运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统通过各储能子单元的电力电子开关分配储能子单元工况为Min{SOC}处于充电状态，Max{SOC}与Mid{SOC}处于放电状态；/n在系统运行于储能不足运行状态时，若有储能子单元SOC值小于SOC

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式海上雷达测风移动平台风光储直流微网系统蓄电池组运行管理方法，所述系统包括环形直流母线、两个或两个以上的风光储发电装置、负荷单元，所述风光储发电装置包括风力发电单元、光伏发电单元、三个储能子单元与一个暂态能量平衡电容器，所述负荷单元包括正常检测负荷单元、必要运行负荷单元，其特征在于：所述蓄电池组运行管理方法为平台蓄电池组中央管理系统根据全平台储能子单元总储能状态SE给各风光储装置中的储能子单元分配运行工况，而储能子单元分组判断依据平台内各储能子单元荷电状态SOC，平台在非故障运行时，根据全平台储能子单元总储能状态SE，平台的运行状态可分为四种：储能不足运行状态，储能正常运行状态，储能充足运行状态，储能饱和运行状态，四种模态的切换由平台蓄电池组中央管理系统进行调控；
a.储能不足运行状态：系统从储能正常运行状态进入储能不足运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统通过各储能子单元的电力电子开关分配储能子单元工况为Min{SOC}处于充电状态，Max{SOC}与Mid{SOC}处于放电状态；
在系统运行于储能不足运行状态时，若有储能子单元SOC值小于SOClimit时，即此储能子单元无法保证稳定放电时，此储能子单元立即与此时的充电子单元工作状态切换；
b.储能正常运行状态：系统从储能不足运行状态进入储能正常运行状态时或系统从储能充足运行状态进入储能正常运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元进行分组判断，进而如下分配储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，Min{SOC}处于充电状态，Mid{SOC}处于备用状态；
在系统运行于储能正常运行状态时，当检测到此阶段放电子单元SOC值小于SOC1或者充电子单元SOC值大于SOC2时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元重新进行分组判断，进而如下分配下阶段储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，Min{SOC}处于充电状态，Mid{SOC}处于备用状态；
c.储能充足运行状态：系统从储能正常运行状态进入储能充足运行状态时或系统从储能饱和运行状态进入储能充足运行状态时，平台蓄电池组中央管理系统对此时风光储装置内储能子单元进行分组判断，进而如下分配储能子单元工况：Max{SOC}处于放电状态，M...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国玲，刘逸杰，李妍，杨荣峰，李振宇，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建;35