的技術(shù)或知識進(jìn)行改 動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)，其特征在于:包括氣象采集 模塊、電參數(shù)信號采集模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、模塊化功率變換器(2)、蓄電池和系統(tǒng)控制智能體 (3)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、模塊化功率變換器(2)和蓄電池均與電參數(shù)信號采集模塊相連，所述 系統(tǒng)控制智能體(3)與氣象采集模塊、電參數(shù)信號采集模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、模塊化功率變換 器(2)和蓄電池均相連;所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)為容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)，所述容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)包 括定子（101)、多極轉(zhuǎn)子（102)、定子上的容錯齒（104)和兩個容錯齒之間的發(fā)電齒繞組 (103)，所述多極轉(zhuǎn)子(102)和定子上的容錯齒（104)在定子圓周空間里均勻等間隔排列。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)，其特 征在于:所述模塊化功率變換器(2)中單相整流橋電路的數(shù)目與容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)的相數(shù) 相同，所述模塊化功率變換器(2)中各單相整流橋電路輸出端電壓串聯(lián)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)，其特 征在于:所述模塊化功率變換器(2)每個相整流橋電路的輸入端和容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1)每個 相發(fā)電繞組的輸出端之間均連接有常閉可控開關(guān)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)，其特 征在于:所述系統(tǒng)控制智能體(3)包括風(fēng)功率測評智能體、發(fā)電故障診斷智能體、發(fā)電能量 管理智能體、發(fā)用電測評智能體和發(fā)用電執(zhí)行智能體;所述風(fēng)功率測評智能體與氣象信息 采集模塊相連;所述發(fā)電故障診斷智能體和發(fā)用電測評智能體均與電參數(shù)信號采集模塊相 連;所述風(fēng)功率測評智能體、發(fā)電故障診斷智能體和發(fā)用電測評智能體均與發(fā)電能量管理 智能體相連;所述發(fā)電能量管理智能體與發(fā)用電執(zhí)行智能體相連;所述發(fā)用電執(zhí)行智能體 與蓄電池、容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)和模塊化功率變換器(2)均相連;所述各智能體均包括數(shù)字 微處理器、內(nèi)部數(shù)據(jù)信息通信接口和外部物聯(lián)網(wǎng)無線通訊接口；所述外部物聯(lián)網(wǎng)無線通訊 接口和系統(tǒng)外部智能設(shè)備相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)，其特 征在于:所述電參數(shù)采集模塊包括安裝于容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)各發(fā)電相整流側(cè)上的電壓和 電流測量電路、安裝于負(fù)荷接入側(cè)母線上的電壓和電流測量電路、安裝于蓄電池端口的電 壓和電流測量電路、內(nèi)阻測量電路W及溫度測量電路;所述蓄電池的輸出端口具有獨(dú)立的 充電回路和獨(dú)立的放電回路。6. -種如權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量 管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:包括信息采集、接收數(shù)據(jù)并分析和系統(tǒng)控制執(zhí)行Ξ個步 驟，所述接收數(shù)據(jù)并分析的具體步驟如下： S1:首先風(fēng)功率測評智能體接收來自氣象信息采集模塊的數(shù)據(jù)，分析計(jì)算出瞬時風(fēng)速 Vw、可吸收風(fēng)功率Pa; 發(fā)電故障診斷智能體接收來自電參數(shù)信號采集模塊的數(shù)據(jù)，分析計(jì)算出容錯風(fēng)力發(fā)電 機(jī)(1)的可發(fā)電容量系數(shù)kF和故障發(fā)電相編號集Z{zi}; 發(fā)用電測評智能體接收來自電參數(shù)信號采集模塊的數(shù)據(jù)，分析計(jì)算出容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī) (1)的瞬時發(fā)電功率Pe、負(fù)荷功率扣、蓄電池的SOC、蓄電池的預(yù)期充電電流iBf和電壓化f; S2:然后發(fā)電能量管理智能體根據(jù)上述Ξ個智能體傳來的數(shù)據(jù)信息，分析計(jì)算出最優(yōu) 發(fā)電與用電配置指令，并將該指令傳送給發(fā)用電執(zhí)行智能體。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)的控制 方法，其特征在于:所述系統(tǒng)控制執(zhí)行步驟中的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)包括Ξ種工作模式，分 別為負(fù)荷功率跟蹤控制模式、恒功率控制模式和最大功率跟蹤控制模式。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)的控制 方法，其特征在于:所述接收數(shù)據(jù)并分析步驟S2中的發(fā)電能量管理智能體分析計(jì)算出的最 優(yōu)發(fā)電與用電配置指令包括:容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)運(yùn)行在負(fù)荷功率跟蹤控制模式、恒功率控 制模式和最大功率跟蹤控制模式的切換指令、各控制模式的期望發(fā)電功率Pg、故障發(fā)電相 編號集Z{zi}、蓄電池的充電回路開關(guān)KbiW及蓄電池的放電回路開關(guān)陸。和負(fù)荷接入的回路 投切開關(guān)Kl的斷開與閉合指令。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)的控制 方法，其特征在于:所述接收數(shù)據(jù)并分析步驟S2中的發(fā)電能量管理智能體分析計(jì)算出的最 優(yōu)發(fā)電與用電配置指令具體步驟如下： S1:首先計(jì)算出動態(tài)額定發(fā)電模式切換風(fēng)速閥點(diǎn)其中Vn為容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī) (1)的額定發(fā)電風(fēng)速，W及預(yù)期用電總功耗Pc = Pl+Ib扣Bf; S2:然后根據(jù)￥^、￥1、？6、？。和50(：進(jìn)行判斷，形成最優(yōu)發(fā)電與用電配置指令，其判斷策略包 括： 1 :當(dāng)Vw〉Vt且Pe化時:容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1 )切換到負(fù)荷功率跟蹤控制模式運(yùn)行，期望發(fā)電 功率Pg = Pc，同時斷開蓄電池的放電回路開關(guān)Kb。； 2 :當(dāng)Vw〉Vt且Pe非C時：容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)切換到恒功率控制模式運(yùn)行，期望發(fā)電功率 Pg = kF扣N,其中扣N為容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)正常態(tài)時的額定功率，同時閉合蓄電池的放電回路 開關(guān)Kb。，直至蓄電池的S0C<0.2; 3 :當(dāng)Vw含Vt且Pe〉Pc時：容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)切換到負(fù)荷功率跟蹤控制模式運(yùn)行，期望發(fā) 電功率Pg = Pc;同時，斷開蓄電池的放電回路開關(guān)Kb。； 4:當(dāng)Vw含Vt且Pe含Pc時:容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)（1)切換到最大功率跟蹤控制模式運(yùn)行，期望發(fā) 電功率Pg = Pa;同時，閉合蓄電池的放電回路開關(guān)Kb。，直至蓄電池的S0C<0.2; 并且策略1、2、3和4中始終閉合蓄電池的充電回路開關(guān)Kbi，直至蓄電池的S0C=1;始終 閉合負(fù)荷接入的回路投切開關(guān)Kl ;直至蓄電池的S0C<0.2。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)的控 制方法，其特征在于:所述發(fā)用電執(zhí)行智能體驅(qū)動故障發(fā)電相編號集Z{zi}所對應(yīng)的常閉可 控開關(guān)斷開。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于多智能體的容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能量管理系統(tǒng)與方法，包括氣象采集模塊、系統(tǒng)控制智能體、電參數(shù)信號采集模塊、容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)、模塊化功率變換器和蓄電池，發(fā)電能量管理智能體能夠分析計(jì)算出最優(yōu)發(fā)電與用電配置指令，并將該指令傳送給發(fā)用電執(zhí)行智能體執(zhí)行，使得容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)切換運(yùn)行在負(fù)荷功率跟蹤控制、恒功率控制和最大功率跟蹤控制三種模式下，以實(shí)現(xiàn)容錯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)用電能量管理。本發(fā)明可使機(jī)組的發(fā)電容量能夠自適應(yīng)容錯匹配，具有系統(tǒng)模塊化程度高、利于維護(hù)升級，整機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J3/32, H02J3/38
【公開號】CN105576698
【申請?zhí)枴緾N201610003841
【發(fā)明人】吳愛華, 茅靖峰, 吳國慶, 張旭東, 吳樹謙, 張新松, 邱愛兵, 易龍芳, 張蔚, 李智
【申請人】南通大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月5日