[发明专利]一种储能型双馈风电机组的协调控制方法

摘要

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。

主权项

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，该控制方法的特征在于：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；当发电机达到额定转速后，所述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，所述网侧变流器与所述储能系统共同控制直流母线电压，此时机侧变流器、网侧变流器以及储能系统均处于正常运行模式并控制所述储能电池的容量保持在第一限幅值的60％～80％，以实时准备补偿或吸收机组能量；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，所述储能系统通过与所述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，从而稳定直流母线电压，具体如下：其中，为d轴电流的给定值，为直流母线电压的给定参考值，udc为直流母线电压的实际值，Kpu和Kiu为电压环的PI控制器参数；为电流环的输出，i2为机侧变流器的有功电流值，id为d轴电流的反馈值，Kpi和Ki为电流环的PI控制器参数，为积分环节的传递函数；当机组退出超速运行模式后，所述储能系统和所述网侧变流器的控制策略恢复为正常模式。