用于风电场的飞轮储能矩阵系统协调控制

摘要：

在风电场中，飞轮储能系统(flywheel energy storage system ， FESS)与风力发电机组(wind turbine generator systems，WTGS)相互配合运行，可以有效地平滑风力发电系统输出的有功功率，提高电能质量，这对风力发电系统的稳定、高效运行和安全并网发挥着非常重要的作用。针对风电场的特性和储能需求，引入了一种飞轮储能矩阵系统(flywheel energy storage matrix system，FESMS)，它由多个参数相同的飞轮储能单元组成，去共同承担系统的储能任务。在此基础上，设计了 FESMS 系统与风力发电机组的网络拓扑结构，并依照主从控制模式，设计了FESMS 与风电场之间的充放电和安全协调控制策略。其中，上层的主控制器依照充放电和安全控制策略，负责系统的充放电功率分配，向下层的子控制器发送参考输入输出指令或开关指令，实现 FESMS 与风电场的协调运行。最后，系统的仿真结果验证了该控制策略的有效性，在FESMS系统的协助下，风电场可以向电网输出比较平缓的有功功率。

关键词：飞轮储能矩阵系统、拓扑结构、主从控制、充放电控制策略、安全控制策略

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目973项目2012CB215200；国家自然科学基金项目51205046。The National Basic Research Program of China 973 Program2012CB215200;Project Supported by National Natural Science Foundation of China51205046

在线出版日期：2013-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3406-3412