基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法技术方案

本申请公开了基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，包括：获取光伏系统输出功率和负载消耗功率，当光伏系统输出功率小于负载消耗功率时，确定第一储能单元的第一预测输出电流出力比和第二储能单元的第二预测输出电流出力比；获取下一时刻的第一储能单元荷电状态和第二储能单元荷电状态，基于第一储能单元荷电状态、第二储能单元荷电状态、第一预测输出电流出力比和第二预测输出电流出力比，调整第一储能单元的第一实际输出电流出力比和第二储能单元的第二实际输出电流出力比，以保持第一储能单元荷电状态和第二储能单元荷电状态的均衡，增加储能单元的使用寿命。增加储能单元的使用寿命。增加储能单元的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法


[0001]本专利技术涉及微电网控制
，特别涉及一种基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法。

技术介绍

[0002]近几十年来，随着人们对环境污染化石燃料短缺等问题的日益重视，可再生能源的开发利用越来越得到关注。由于一些可再生能源的间歇性和随机性，使得这些电源仅靠自身的调节能力满足负荷的功率平衡比较困难，通常需要其他电源(内部或外部)的配合。微电网就是将可再生能源发电系统、负荷与储能系统等一起组织成微电网形式运行的，这种方式可以有效提高可再生能源的利用效率，有利于电网发生故障时向主要负荷持续供电，避免间歇性电源对周围用户的电能质量的影响。
[0003]微电网中最重要的部分是可再生资源的电能输出与储能系统的电能输出的分配管理控制。目前，通过模型预测电流结合功率(MPCP)控制方案控制可再生资源的电能输出与储能系统的电能输出的分配管理，这种方式通过考虑波动的发电量、变化的电力需求、电池充电状态和电价，制定系统级的能量管理，以确保在不同运行模式下系统的稳定运行，但储能系统未考虑到多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，包括：获取光伏系统输出功率和负载消耗功率，当所述光伏系统输出功率小于所述负载消耗功率时，获取第一储能单元当前时刻的第一实际输出电流和第二储能单元当前时刻的第二实际输出电流；根据所述第一实际输出电流、所述第二实际输出电流和预设的储能系统输出电流状态空间方程，获得第一储能单元下一时刻的第一预测输出电流和第二储能单元下一时刻的第二预测输出电流；基于所述第一预测输出电流、所述第二预测输出电流和预设的代价函数，确定第一储能单元的第一预测输出电流出力比和第二储能单元的第二预测输出电流出力比；获取下一时刻的第一储能单元荷电状态和第二储能单元荷电状态，基于所述第一储能单元荷电状态、所述第二储能单元荷电状态、所述第一预测输出电流出力比和所述第二预测输出电流出力比，调整第一储能单元的第一实际输出电流出力比和第二储能单元的第二实际输出电流出力比。2.如权利要求1所述的基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，所述基于所述第一预测输出电流、所述第二预测输出电流和预设的代价函数，确定第一储能单元的第一预测输出电流出力比和第二储能单元的第二预测输出电流出力比，包括：根据所述第一预测输出电流、所述第二预测输出电流和预设的代价函数，获得下一时刻的第一储能单元的第一参考输出电流和第二储能单元的第二参考输出电流；根据当前时刻的直流母线实际电压，获得下一时刻的储能单元总参考输出电流；根据所述储能单元总参考输出电流、所述第一参考输出电流和所述第二参考输出电流，获得所述第一预测输出电流出力比和所述第二预测输出电流出力比。3.如权利要求2所述的基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，所述根据当前时刻的直流母线实际电压，获得下一时刻的储能单元总参考输出电流，包括：根据当前时刻的直流母线实际电压和目标电压，获得下一时刻的直流母线预测电压；根据所述下一时刻的直流母线预测电压，获得下一时刻的储能单元总参考输出功率；根据所述下一时刻的储能单元总参考输出功率，获得下一时刻的储能单元总参考输出电流。4.如权利要求3所述的基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，采用下述公式获取下一时刻的储能单元总参考输出功率：其中，P
BESS*
(k+1)为下一时刻的储能单元总参考输出功率，i
pv
(k)为当前时刻光伏系统实际输出电流，i
B
(k+1)为下一时刻储能单元总预测输出电流，i
load
(k)为当前时刻负载消耗电流，C2为常数，N为常数，T
s
为周期，v
dc*
(k+1)为下一时刻的直流母线预测电压，v
dc
(k)为当前时刻直流母线输出电压；
采用下述公式获取下一时刻的储能单元总参考输出电流：其中，i
B*
(k+1)为下一时刻的储能单元总参考输出电流，P
BESS*
(k+1)为下一时刻的储能单元总参考输出功率，v
B
(k)为当前时刻储能单元实际输出电压。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，采用下述公式确定第一储能单元的第一预测输出电流出力比和第二储能单元的第二预测输出电流出力比：i
B1*
＝γ1i
B*
i
B2*
＝γ2i
B*
γ1+γ2＝1其中，i
B1*
为所述第一参考输出电流，i
B2*
为第二参考输出电流，i
B*
为储能单元总参考输出电流，γ1为第一预测输出电流出力比，γ2为第二预测输出电流出力比。6.如权利要求1
‑
4中任一项所述的基于模型预测的直流微电网分布式储能系统控制方法，其特征在于，基于所述第一储能单元荷电状态、所述第二储能单元荷电状态、所述第一预测输出电流出力比和所述第二预测输出电流出力比，调整第一储能单元的第一实际输出电流出力比和第二储能单元的第二实际输出电流出力比，包括：当所述第一储能单元荷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：南钰，孟凡斌，宋瑞卿，霍明雷，高付良，王宏研，郭楠伟，孔真真，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司开封供电公司，
类型：发明
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