[发明专利]一种风储联合风电变流器及其控制方法

权利要求书

1.一种风储联合风电变流器，其特征在于，包括：风电变流器以及储能单元；其中：

所述风电变流器中存在直流能量转换环节；

所述储能单元设置于所述风电变流器的直流侧；

所述储能单元与所述风电变流器通信连接。

2.根据权利要求1所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述储能单元，包括：储能模块和直流变换器；其中：

所述储能模块的电能端口与所述直流变换器的一侧相连；

所述直流变换器的另一侧作为所述储能单元的电能接口；

所述直流变换器与所述风电变流器通信连接。

3.根据权利要求1所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述风电变流器为：全功率风电变流器或者双馈风电变流器。

4.根据权利要求3所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述风电变流器，包括：电网侧变流器、电机侧变流器、直流母线及其正负极之间的电容；其中：

所述电网侧变流器的交流侧作为所述风电变流器的网侧；

所述电网侧变流器的直流侧与所述电机侧变流器的直流侧，均与所述直流母线相连；所述直流母线作为所述风电变流器的直流侧；

所述电机侧变流器的交流侧作为所述风电变流器的电机侧。

5.根据权利要求4所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述电网侧变流器和所述电机侧变流器的拓扑为：两电平拓扑或者多电平拓扑。

6.根据权利要求1-5任一项所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述风储联合风电变流器，还包括：控制器；其中：

所述控制器分别与所述储能单元和所述风电变流器通信连接，用于控制所述储能单元和所述风电变流器动作。

7.根据权利要求6所述的风储联合风电变流器，其特征在于，所述控制器为：独立设置的控制器，或者，所述风电变流器内的一个控制器。

8.一种风储联合风电变流器的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述风储联合风电变流器，该控制方法包括：

接收上层风电场能量管理系统下发的指令，确定所述风储联合风电变流器当前的运行模式是直流电压调节模式或者辅助服务控制模式；其中，所述辅助服务控制模式的优先级高于所述直流电压调节模式；

根据相应运行模式下所述风储联合风电变流器的参考参数，确定所述风储联合风电变流器中储能单元的工作状态，使得所述风储联合风电变流器内风电变流器的直流电压保持稳定，或者，实现电力辅助服务控制目标。

9.根据权利要求8所述的风储联合风电变流器的控制方法，其特征在于，所述直流电压调节模式下，所述参考参数包括：表征所述储能单元当前电量的荷电状态，以及，所述风电变流器的直流侧电压变化率。

10.根据权利要求9所述的风储联合风电变流器的控制方法，其特征在于，所述根据相应运行模式下所述风储联合风电变流器的参考参数，确定所述风储联合风电变流器中储能单元的工作状态，包括：

判断所述表征所述储能单元当前电量的荷电状态是否处于第一预设范围之内；

若判断结果为是，则控制所述储能单元运行于第一子模式，实现对所述风电变流器直流侧电压过压和欠压的双向保护；

若判断结果为否，则控制所述储能单元运行于第二子模式，促进所述储能单元荷电状态的恢复。

11.根据权利要求10所述的风储联合风电变流器的控制方法，其特征在于，所述控制所述储能单元运行于第一子模式，实现对所述风电变流器直流侧电压过压和欠压的双向保护，包括：

判断所述风电变流器的直流侧电压变化率是否超限；

若所述直流侧电压变化率大于第一设定值，则控制所述储能单元充电，抑制所述风电变流器直流侧电压的抬升；

若所述直流侧母线电压变化率小于第二设定值，则控制所述储能单元放电，抑制所述风电变流器直流侧电压的跌落；其中，所述第一设定值大于零，所述第二设定值小于零。