考虑充放电不平衡的风电功率平滑电池分组控制

平滑风电场输出功率能够有效减小风电场并网对电力系统的影响.为改善电池分组控制实现风电功率平滑过程中的电池组充放电能量不平衡问题,本文基于充放电不平衡度和寿命衰减指标,分析得出了电池分组控制充放电不平衡状态与电池寿命衰减之间的定量关系.在此基础上,针对充放电不平衡问题提出了一种考虑充放电不平衡的改进控制策略.根据低通滤波算法输出的并网目标功率控制电池组的出力,并依据电池组的不平衡度指标以及荷电状态实时修正滤波时间常数,以维持电池组的平衡状态.最后,通过MATLAB/Simulink仿真和风–储实验平台,验证了所提控制策略在风电功率平滑方面的有效性,并且在改善电池组的不平衡度、充放电深度以及提高电池的使用寿命上具备明显优势.

基于双电池不平衡状态优化的风功率平滑控制

在双电池平滑风功率过程中,改善双电池充放电不平衡状态可以提高充放电深度,减少充放电状态切换次数。文章分析了双电池风功率平滑系统的充放电不平衡状态及其产生的原因,提出了一种改进控制策略,该策略可根据双电池荷电状态调整风功率平抑目标功率,以此改善双电池不平衡状态。基于Matlab/Simulink分析了风速湍流强度以及风功率预测误差对双电池不平衡状态的影响,同时验证了改进控制策略的有效性和优越性。研究结果表明,相较于传统控制策略,文中的改进控制策略在不同湍流风速以及存在风功率预测误差时,仍能优化双电池充放电不平衡状态,保持良好的充放电深度。

面向风功率波动平抑的电池储能双层协调控制策略

为保证电池储能持续平抑波动,该文提出一种基于双层协调控制的电池集成储能控制策略。外层控制中,提出基于近零相位自适应滤波的风功率平滑策略,不仅使并网功率满足1、10 min时间尺度波动平抑需求,还减小了控制过程中相位滞后,并在风功率较平稳时自适应控制储能系统退出运行,有效降低了储能系统额定功率需求和运行负担。内层控制中,采用不同充、放电特性的两组磷酸铁锂电池集成以跟踪功率指令,并定义等效荷电状态(state of charge,SOC)指标衡量储能系统的整体SOC水平,随后将等效SOC与外层控制相联系,提出基于Logistic动态区间的SOC优化策略,确保优化过程中并网功率满足要求,并解决充、放电不均衡情况下的高/低SOC极端运行状态,保证电池储能持续平抑波动能力,同时可使两组电池储能接近最优放电深度(depth of discharge,DOD)运行,充分利用其循环寿命。

风储联合系统的电池分组控制策略

在风储联合系统的风功率平滑控制中提出一种优化电池分组控制的充放电能量不平衡状态的改进控制策略。给出风储联合系统电池分组充放电控制的原理和数学模型,构建电池分组控制中充放电能量不平衡度指标,并根据该指标设计了改进控制策略,动态调整每个控制周期内风储联合系统参考输出功率以及每组电池充放电功率,同时研究了风功率预测误差对充放电能量不平衡状态的影响。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,相较于传统策略,所提改进策略能够很好地改善分组电池充放电能量不平衡度,优化各电池组充放电深度,而且在存在风功率预测误差时仍具有良好的适应性和优越性。