[发明专利]一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制方法及系统

说明书

本发明属于风力发电及储能技术领域，公开一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制方法及系统；所述系统包括：双馈异步风力发电机、储能系统、箱式变压器T1、电缆、箱式变压器T2、负荷P和高压母线；双馈异步风力发电机通过箱式变压器T1和电缆连接高压母线；储能系统通过箱式变压器T2连接高压母线；负荷P连接高压母线。本发明系统结构布置简单，成本和控制难度低；本发明系统可以在无大电网支撑的情况下独立运行，为其周边供电，对缓解电力供应紧张具有重要意义。

技术领域

本发明属于风力发电及储能技术领域，特别涉及一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制方法及系统。

背景技术

双馈异步风力发电机（DFIG，Doubly fed Induction Generator）是应用最为广泛的风力发电机，由定子绕组直连定频三相电网的绕线型异步发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。

以往研究双馈异步风力发电机黑启动方法大都是采用柴油发电机作为支撑电源来实现风电场黑启动的方法，或者将外接电源加在双馈异步风力发电机两个背靠背变流器之间的直流母线上，在建立稳定的直流母线电压后再直流电压源断开，然而采用柴油机的方法会对环境造成不良影响，并且在多风机系统，采用外接电源在风机直流母线的方法需要将每一台风机的直流母线侧都安装储能，这导致了成本和控制难度的急剧增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制方法及系统，以解决现有技术存在的黑启动结构布置复杂，成本和控制难度大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制系统，包括：双馈异步风力发电机、储能系统、箱式变压器T1、电缆、箱式变压器T2、负荷P和高压母线；

双馈异步风力发电机通过箱式变压器T1和电缆连接高压母线；

储能系统通过箱式变压器T2连接高压母线；

负荷P连接高压母线。

本发明进一步的改进在于：储能系统包括若干台并联的储能装置；储能系统采用虚拟同步控制，分为有功频率控制和无功电压控制。

本发明进一步的改进在于：双馈异步风力发电机的输出端分成两路，一路通过断路器K1连接断路器K2一端，另一路通过风机变流器连接断路器K2一端；断路器K2另一端通过串联的箱式变压器T1、电缆和断路器K3连接高压母线。

本发明进一步的改进在于：箱式变压器T1存在分接头，改变分接头位置，能够改变箱式变压器T1的变比。

本发明进一步的改进在于：所述储能系统为电压源型储能系统。

第二方面，本发明提供一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制系统的控制方法，所述一种基于电压源型储能的离网型风储荷控制系统，包括：双馈异步风力发电机、储能系统、箱式变压器T1、电缆、箱式变压器T2、负荷P和高压母线；双馈异步风力发电机通过箱式变压器T1和电缆连接高压母线；储能系统通过箱式变压器T2连接高压母线；负荷P连接高压母线；双馈异步风力发电机的输出端分成两路，一路通过断路器K1连接断路器K2一端，另一路通过风机变流器连接断路器K2一端；断路器K2另一端通过串联的箱式变压器T1、电缆和断路器K3连接高压母线；所述控制方法具体包括：

断开断路器K1、断路器K2；闭合断路器K3，将储能系统启动，投入负荷P中的部分有功负荷P₀运行，形成离网型储荷系统；

当离网型储荷系统输出电压和功率稳定时，测量箱式变压器T1输出端A处的电压值U_A；