一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法技术方案

本申请提供一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法，其特征在于，所述方法包括：建立储能并网逆变器数学模型；利用反推控制将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器；对预测模型进行优化。本申请提供的方法直接将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器，不仅避免了对虚拟控制量多次求导，而且降低了控制器设计的复杂度。低了控制器设计的复杂度。低了控制器设计的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法


[0001]本申请涉及电力系统储能控制器
，特别涉及一种基于反推模型预测控制的储能 系统控制器设计方法。

技术介绍

[0002]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。但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的平衡，当系统中发 生扰动就会引起功率的失衡，进而严重情况下会影响电网的安全稳定运行。而储能因其具有 电能储存，配置灵活以及削峰填谷等特点，在现代电网的发
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输
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配等各个部分发挥着举足轻 重的作用。通过对储能变流器快速可靠的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。因此，储能控制技术的研究被越来越多的学者关注。
[0003]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 应性是复杂的储能系统控制器优化的主要方向。研究表明采用双闭环PI控制对DC/AC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法，其特征在于，所述方法包括：建立储能并网逆变器数学模型；利用反推控制将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器；对预测模型进行优化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立储能并网逆变器数学模型，包括：公式(1)中，R为等效电阻，U
sk
为电网侧电压，i
k
为电网侧电流，U
rk
为变流器交流侧电压；其中，k＝a,b,c，a、b、c分别表示电压的三相，L为电感；对公式(1)进行dq坐标变换，得到dq坐标系下的换流器的数学模型如下式：公式(2)中，i
q
为电流的q轴分量，i
d
为电流的d轴分量，U
sd
为电压的d轴分量，U
sq
为电压的q轴分量，U
rd
为换流器交流侧d轴电压值，U
rq
为换流器的交流侧q轴电压值；稳态下U
sq
＝0且阻值R较小其损耗可忽略不计，变流器从交流侧吸收的有功功率和无功功率为：公式(3)中，P为有功功率，Q为无功率；并网逆变器忽略损耗下的功率守恒式为：公式(4)中，U
dc
为直流侧母线电压，C为直流侧电容。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用反推控制将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器，包括：在外环控制中引入反推控制，得到电流参考值；利用所述电流参考值，内环控制器通过预测模型预测控制。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在外环控制中引入反推控制，得到电流参考值，包括：定义为直流电压跟踪误差：z1＝U
dc
‑
U
dcref
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)公式(5)中，z1为直流电压跟踪误差，U
dc
为直流电压实际值，U
dcref
为直流电压参考值；直流电压跟踪误差的倒数为：
公式(6)中，为直流电压跟踪误差的导数，为直流电压参考值的导数；设正定Lyapunov函数可以表示为：公式(7)中，V1是正定Lyapunov函数；对公式(7)进行求导，得到：公式(8)中，i
dref
为电流参考值；将公式(8)进行处理后，得到所述电流参考值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自伟，程振华，伏祥运，于跃，韩伟，岳付昌，李响，谭恒兵，黄淮，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司东海县供电分公司，
类型：发明
国别省市：