基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风力发电控制技术，特别涉及一种基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法。
【背景技术】
[0002]目前应用于风力发电功率平抑的蓄电池储能系统(battery energy storagesystem, BESS)都是单电池系统，采用功率变换装置直接与电源或电网相连，蓄电池随着发电侧风功率的波动而工作在储能或释能状态，由于风功率波动具有随机性、间歇性的特点，蓄电池随着风功率的波动而频繁充放电，极大的降低了蓄电池的使用效率和使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明是针对蓄电池随着风功率的波动而频繁充放电，极大的降低了蓄电池的使用效率和使用寿命的问题，提出了一种基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，有效避免了电池因经历不完整充放电周期所导致的寿命损耗，将蓄电池使用效率提高至几乎100%。
[0004]本发明的技术方案为:一种基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，风力发电机组并入电网，三组蓄电池分别通过对应的双向DC/DC变换装置接入网侧变流器后并入电网，三组蓄电池的控制单元分别为BESS I, BESS I1、BESS III，三组蓄电池BESS，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态，循环工作。
[0005]所述三组蓄电池控制步骤具体如下:
1)初始状态，默认BESSI为放电模式，BESS II为充电模式，BESS III为初始备用状态；
2)判断BESSI和BESS II的工作状态，若BESS I先进入空电备用模式，则BESS III接替BESS I进入放电模式；直到BESS II进入满电备用模式，BESS I进入充电模式，则根据BESS III容量判断是否放完，BESS III放完电进入空电备用模式，BESS II从满电备用模式进入放电模式时；
3)等待BESSI充电完毕，进入满电备用模式，BESS III进入充电模式，等待BESS II放电完毕，BESS I代替BESS II进入放电状态，BESS II进入空电备用模式，依次循环，保证三组蓄电池，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态。
[0006]本发明的有益效果在于:本发明基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，三组BESS工作期间保证有两组BESS处于充、放电工作模式，另一组处于备用状态，且每组BESS可在其目标限制充放电深度内各自经历完整的充放电循环周期，从而有效避免了电池因经历不完整充放电周期所导致的寿命损耗，将蓄电池使用效率提高至几乎
100% ο
【附图说明】
[0007]图1为本发明基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的结构示意图；
图2为本发明基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的控制示意图。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示三电池拓扑结构储能系统的结构示意图，三组蓄电池2、3、4分别通过对应的双向DC/DC变换装置5、6、7接入网侧变流器后并入电网8，风力发电机组1也并入电网8。
[0009]三电池组储能系统每组BESS的运行模式分四种:充电模式，放电模式，满电模式和空电模式。其中，满电模式和空电模式均属于备用状态。每组BESS依次按照“充-备-放-备-充”的循环模式进行工作。当某一电池组达到满电模式或空电模式后进入备用状态，与此同时由处于空电模式或满电模式备用状态的电池组接替进行工作。
[0010]三组BESS工作期间保证有两组BESS处于充、放电工作模式，另一组处于备用状态，且每组BESS可在其目标限制充放电深度内各自经历完整的充放电循环周期，从而有效避免了电池因经历不完整充放电周期所导致的寿命损耗，将蓄电池使用效率提高至几乎
100% ο
[0011]如图2所示基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的控制示意图，放电模式11，空电备用模式12，充电模式13，满电备用模式14，初始备用模式15，三电池拓扑结构的储能系统工作步骤:
①初始状态。默认BESSI为放电模式，BESS II为充电模式，BESS III为初始备用状态；
②判断BESSI和BESS II的工作状态，若BESS I先进入空电备用模式，则BESS III接替BESS I进入放电模式；直到BESS II进入满电备用模式，BESS I进入充电模式，则根据BESS III容量判断是否放完，BESS III放完电进入空电备用模式，BESS II从满电备用模式进入放电模式时；
③等待BESSI充电完毕，进入满电备用模式，BESS III进入充电模式，等待BESS II放电完毕，BESS I代替BESS II进入放电状态，BESS II进入空电备用模式，依次循环，保证三组蓄电池，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态。
【主权项】
1.一种基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，风力发电机组并入电网，其特征在于，三组蓄电池分别通过对应的双向DC/DC变换装置接入网侧变流器后并入电网，三组蓄电池的控制单元分别为BESS 1、BESS I1、BESS III，三组蓄电池BESS，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态，循环工作。2.根据权利要求1所示基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，其特征在于，三组蓄电池控制步骤具体如下: 1)初始状态，默认BESSI为放电模式，BESS II为充电模式，BESS III为初始备用状态； 2)判断BESSI和BESS II的工作状态，若BESS I先进入空电备用模式，则BESS III接替BESS I进入放电模式；直到BESS II进入满电备用模式，BESS I进入充电模式，则根据BESS III容量判断是否放完，BESS III放完电进入空电备用模式，BESS II从满电备用模式进入放电模式时； 3)等待BESSI充电完毕，进入满电备用模式，BESS III进入充电模式，等待BESS II放电完毕，BESS I代替BESS II进入放电状态，BESS II进入空电备用模式，依次循环，保证三组蓄电池，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态。
【专利摘要】本发明涉及一种基于三电池拓扑结构蓄电池储能系统的风功率平抑方法，风力发电机组并入电网，其特征在于，三组蓄电池分别通过对应的双向DC/DC变换装置接入网侧变流器后并入电网，三组蓄电池的控制单元分别为BESS？I、BESS？II、BESS？III，保证三组蓄电池，一组处于充电状态，一组处于放电状态，另一组处于备用状态循环工作。且每组BESS可在其目标限制充放电深度内各自经历完整的充放电循环周期，从而有效避免了电池因经历不完整充放电周期所导致的寿命损耗，将蓄电池使用效率提高至几乎100%。
【IPC分类】H02J3/24, H02J3/38, H02J3/32
【公开号】CN105429162
【申请号】CN201510994669
【发明人】周奇聪, 周奇璐, 师新跃
【申请人】上海电力学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月28日