[发明专利]一种储能型双馈风电机组的协调控制方法

说明书

本发明公开了一种储能型双馈风电机组的协调控制方法，机侧变流器将自身的有功电流值实时发送至储能系统和网侧变流器，储能系统和网侧变流器将各自的状态信息实时发送至机侧变流器；在发电机达到额定转速前，机侧变流器按照最优转矩进行控制；当发电机达到额定转速后，机侧变流器结合机组的变桨系统控制机组的功率和发电机转速，网侧变流器与储能系统共同控制直流母线电压；当风速突然增大时，机组进入超速运行模式，此时为了控制发电机转速，机组输出的功率随之增大，导致网侧变流器的输出电流达到所述第二限幅值，储能系统通过与网侧变流器交互信息后提高其加权因子k以增大自身电流；当机组退出超速运行模式后，控制策略恢复为正常模式。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种储能型双馈风电机组的协调控制方法。

背景技术

从风电并网的实际运行及大规模风场开发的长远利益考虑，提高风电场输出功率的可控性和低电压穿越能力是目前风力发电技术的重要发展方向。主流机型双馈式风电机组具备抑制输出功率波动的能力和一定的低电压穿越能力，但其能力有限，

储能系统具有动态吸收多余的能量并适时释放的能力，能够很好地克服风电的间歇性、波动性等缺点。因此，可以考虑为风电场配备容量合理的储能系统，以提高风电场输出功率的可控性和低电压穿越能力。通过控制储能系统与风电场协调运行来平抑注入电网的功率波动，可以提高风电场输出功率的可控性和可调度性，从而合理地配置储能以及改善风力发电机组的低电压穿越能力，进而提高风力发电的经济效益和使用价值。

随着叶轮直径逐渐增大，机组的叶轮转动惯量逐渐增大，当风速突然变大时，机组容易产生超速运行等状况。由于双馈机组变流器的特点，在超速运行时，由于转差率增大和机组输出功率增大，对网侧变流器的电流产生很大压力，容易产生过流故障而停机，而此时的停机将进一步导致机组的超速运行，对机组产生很大的载荷冲击。

综上，如何结合双馈风电机组中的储能系统提高风电场输出功率的可控性和低电压穿越能力，是本领域技术人员需要解决的一大问题。

发明内容

本发明提供一种储能型双馈风电机组的协调控制方法，用以实现双馈变流器与储能系统之间的协调控制。

为了达到上述目的，本发明提供了一种储能型双馈风电机组的协调控制方法，该方法应用于一带有储能系统的双馈风电机组中，双馈风电机组包括一双馈发电机、一机侧变流器、一网侧变流器和一储能系统；

所述机侧变流器和所述网侧变流器之间通过一直流母线连接，所述储能系统与所述直流母线并联，其中，所述机侧变流器用于控制所述双馈发电机的励磁和转矩，所述网侧变流器用于控制所述直流母线电压稳定，所述储能系统包括储能电池和DC/DC变换装置，所述DC/DC变换装置连接在所述直流母线与所述储能电池之间，所述DC/DC变换装置能够实现所述储能电池的直流电压与所述直流母线电压的隔离控制，该控制方法以如下方式实现：

所述机侧变流器将自身的有功电流值实时发送至所述储能系统和所述网侧变流器，所述储能系统和所述网侧变流器将各自的状态信息实时发送至所述机侧变流器，以实现所述网侧变流器与所述储能系统和所述机侧变流器之间实时交互状态信息；

所述机侧变流器与所述储能系统之间交互的状态信息包括：所述储能系统的容量是否已经达到设定的第一限幅值；

所述网侧变流器与所述储能系统之间交互的状态信息包括：所述网侧变流器的电流大小是否已经达到设定的第二限幅值、所述储能系统的容量是否已经达到设定的第一限幅值；

所述机侧变流器与所述网侧变流器之间交互的信息包括：所述网侧变流器的电流大小是否已经达到设定的第二限幅值；

所述控制方法包括以下步骤：

在发电机达到额定转速前，所述机侧变流器按照最优转矩进行控制，以实现机组的最大功率跟踪；