基于反推-模型预测控制的储能控制器设计

李 红,朱立位,张成龙,葛 乐

(1. 国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司, 江苏 连云港 222004;2. 南京工程学院电力工程学院, 江苏 南京 211167)

随着我国经济的高速发展和城市供用电形式的深度变革,高可靠性供电、高渗透率分布式能源友好接入对电网安全可靠运行提出了更高要求[1-3].由于电能无法大量储存,传统电网运行模式是所谓的即发即用状态,发电量与用电量需保持一种动态平衡,当系统中发生扰动就会引起功率的失衡,进而影响电网的安全稳定运行.储能具有电能储存、配置灵活以及削峰填谷等特点,在现代电网的发电、输电、配电等各个部分发挥着举足轻重的作用[4-7].通过对储能变流器的快速、可靠控制能够有效提高响应电网需求的能力,增强电网的可靠性和灵活性[7-9].因此,储能控制技术的研究被越来越多的学者关注.

维持储能系统直流侧电压稳定是功率稳定传输的前提.因此,改善电压稳定性和动态响应性是复杂储能系统控制器优化的主要方向.文献[10]采用双闭环PI控制对DC/AC变换器进行控制,实现了系统PQ解耦控制,控制简单且便于实现,但动态响应速度和控制精度有待提高;文献[11]针对逆变器并网直流侧电压波动较大的问题提出一种有限集模型预测控制(FCS-MPC)方案,能够有效提高直流母线电压稳定性,减小并网电流畸变率;文献[12]提出一种基于并网逆变器的模型预测控制,能够有效降低控制策略设计的复杂度并改善系……