[发明专利]小型风光互补抽水蓄能并网发电系统及充放电控制方法

摘要

小型风光互补抽水蓄能并网发电系统及充放电控制方法，属于新能源发电与电气技术领域，本发明的方法具有能源利用效率高、系统储能方式灵活多样、系统运行稳定等特点。与传统的发电、逆变、并网系统相比，该系统的能源利用率高于传统系统10％左右；系统采用DSP对本地储能单元进行有效控制，使得不同储能方式间切换速度快，克服了控制指令执行滞后的缺点，大大提高了系统运行的稳定性；系统采用多种储能方式相结合的储能方式，使储能装置响应时间短，储能方式变得灵活多样，能够适用于系统不同的工作情况。

主权项

一种小型风光互补抽水蓄能并网发电系统的充放电控制方法，其特征在于：包括本地储能单元充电控制方法，过程如下：步骤1‑1：设置初始参数，所述的初始参数包括：飞轮最大角速度ωmax和响应时间t、抽水蓄能装置中水位的最大高度hmax、蓄电池额定充电电压V蓄以及容量W蓄；步骤1‑2：计算风光互补控制器输出端功率Pout、三相逆变器输入端功率Pin′和输出功率P′out、并网节点功率P以及各采样节点电压、电流；步骤1‑3：计算可供本地储能单元储存的电量W，公式为：W＝(Pout‑Pin′)T式中，T为储存能量供电时间；步骤1‑4：根据飞轮最大角速度ωmax和响应时间t，计算飞轮储能装置的最大容量Wmax，公式如下： W max = 4 πω max 2 ( R 1 2 + R 2 2 ) t 式中，R1、R2分别为飞轮内外半径；步骤1‑5：根据抽水蓄能装置中水位的最大高度hmax，计算抽水蓄能装置储能最大容量Wmax′，公式如下：Wmax′＝ρ水gSh·hmax式中，ρ水为水的密度，g为重力加速度，S为上位水库底面积，h上位水库实时水位高度；步骤1‑6：判断风光互补控制器输出端功率Pout和三相逆变器输入端功率Pin′是否相等，如果相等，则不对本地储能单元进行充电，执行步骤1‑15；否则，执行步骤1‑7；步骤1‑7：对W及Wmax进行判断，如果W＜Wmax，执行步骤1‑8；否则，执行步骤1‑9；步骤1‑8：DSP发出PWM波，命令本地储能单元控制器将飞轮储能装置接通，进行储能操作；步骤1‑9：对W及Wmax′进行判断，如果W＜Wmax′，执行步骤1‑10；否则，执行第1‑11步；步骤1‑10：DSP发出PWM波，命令本地储能单元控制器将抽水蓄能装置接通，进行抽水蓄能操作；步骤1‑11：对W及W蓄进行判断，如果W＜nW蓄，执行步骤1‑12；否则，执行步骤1‑13；步骤1‑12：比较风光互补控制器输出电压V和蓄电池额定充电电压V蓄，如果V＜V蓄，执行步骤1‑13，否则，执行步骤1‑15；步骤1‑13：DSP发出PWM波，命令本地储能单元控制器将蓄电池控制器接通，蓄电池组开始充电，执行步骤1‑15；步骤1‑14：将多余电能通过卸荷电路进行放电；步骤1‑15：结束。