[发明专利]基于模型预测控制的电氢耦合系统灵活裕度计算方法有效

专利信息
申请号: 202010915404.9 申请日: 2020-09-03
公开(公告)号: CN112086960B 公开(公告)日: 2021-10-01
发明(设计)人: 孔令国;边育栋;蔡国伟;刘闯;于家敏 申请(专利权)人: 东北电力大学
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38
代理公司: 吉林市达利专利事务所 22102 代理人: 陈传林
地址: 132012 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 基于 模型 预测 控制 耦合 系统 灵活 计算方法
【说明书】:

发明是一种基于模型预测控制的电氢耦合系统灵活裕度计算方法,其特点是,包括:构建电氢耦合系统状态空间模型、模型所需满足的约束条件、对基于模型预测控制的电氢耦合系统功率调控求解和电氢耦合系统的评价指标等内容。本发明的方法具有较强的鲁棒性,能够对电氢耦合系统灵活裕度进行实时分析,提高系统灵活性。其稳定性好,适应性强,实际应用价值高。对可再生氢耦合多能系统的优化运行深入研究与商业化应用具有指导意义。

技术领域

本发明是一种基于模型预测控制的电氢耦合系统灵活裕度计算方法,应用于电氢耦合系统能量管理分析、系统功率调控、系统灵活裕度计算研究。

背景技术

现有技术对电氢耦合系统进行建模、对灵活性缺乏多维量化认识,灵活性评价指标片面、单一,灵活性评价难以揭示系统运行灵活边界,只能以启发式方法纳入决策。为此,需要建立异质能源同质化模型及适用于高比例可再生能源协调灵活性评价的方法。对风、光发电制氢系统的开发利用具有指导意义。

发明内容

本发明的目的是,克服现有技术的不足,提供一种科学合理,能够实时进行分析、具有较高实际应用价值的基于模型预测控制的电氢耦合系统灵活裕度计算方法。此方法适用于电氢耦合系统能量管理分析、系统功率调控、系统灵活裕度计算研究。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的:一种基于模型预测控制的电氢耦合系统灵活裕度计算方法,其特征是,它包括以下内容:

1)构建电氢耦合系统状态空间模型

①风电场模型为:

Cwdxw=0=ζwgen,wpgen,wΔt-ww (1)

其中,Cw表示风电场储能的容量,dxw为风电场的荷电状态变化值,ζw为对风速数据的收集计算风电场收集的风能;ηgen,w为风电场本身的发电效率;pgen,w为风电场的输出功率;ww为调度周期的弃风量,△t为采样时间;

②光伏站模型为:

Cpvdxpv=0=ζpvgen,pvpgen,pvΔt-wpv (2)

其中,Cpv表示光伏站储能的容量,dxpv为光伏站的荷电状态变化值,ζpv为对辐照数据的收集计算光伏站收集的太阳能,ηgen,pv为光伏电厂本身的发电效率,pgen,pv为光伏站的输出功率,wpv为调度周期的弃光量,△t为采样时间;

③电池储能模型为:

Cbdxb=ηload,bpload,bΔt-ηgen,bpgen,bΔt (3)

其中,Cb表示电池储能的容量,dxb为电池的荷电状态变化值,ηload,b为电池的充电效率,pload,b为电池的充电功率,ηgen,b表示电池的放电效率,pgen,b为电池的放电功率,△t为采样时间;

④氢储能系统模型

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