基于MPC的光-储协同调频优化策略

作     者：严小珊 唐惠玲 吴杰康 周治廷 龙泳丞 冯国华 YAN Xiaoshan;TANG Huiling;WU Jiekang;ZHOU Zhiting;LONG Yongcheng;FENG Guohua

作者机构：广东工业大学物理与光电工程学院广东广州510006 广东工业大学自动化学院广东广州510006 广东交通职业技术学院海事学院广东广州510650 

出 版 物：《南方能源建设》 (Southern Energy Construction)

年 卷 期：2024年第11卷第2期

页      面：125-138页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目-粤港澳研究团队项目“大湾区轨道交通关键车载机电设备的安全测评与运维管理”(2020B1515130001) 

主　　题：协同调频 光-储 MPC 混合储能 电力系统 

摘      要：[目的]为了降低光伏发电给电网带来的频率扰动,并进一步提升调频效果,提出了一种基于MPC(Model Predictive Control)的光-储协同调频优化策略,分析了该策略的基本原理、控制流程、约束条件、目标函数并优化了权重系数。[方法]构建了一个基于MPC的光-储并网系统模型,并根据该模型推导出了非线性状态空间方程。为了验证该策略的调频效果,设置了4种不同的仿真环境:无储能、带电池储能、带混合储能以及文章提出的策略。[结果]仿真结果表明:与其他场景相比,所提出的策略在调频效果上是最优的,无储能的条件下调频效果是最差的,此外,采用混合储能的调频方法优于使用电池储能的方法。[结论]在MATLLAB/Simulink平台上验证了所提策略的有效性。在光伏发电系统中,对储能和光伏最大功率点跟踪进行优化控制,能使电网频率更加稳定,从而提高整个系统的稳定性。该研究成果可为光伏发电并网提供参考依据。