【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池储能，特别是涉及一种电池储能并网系统模型预测控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、近年来，可再生能源发电量占比不断提高，其本身所具有的波动性、随机性和间歇性等特点对电网的稳定性与安全造成了一定影响。为解决以上问题，并网型电池储能系统得以迅速发展和广泛应用，在电力系统的发电侧、电网侧、用户侧均起到了积极作用。电池储能系统中的电力电子变换器是保证系统正常且高效工作的关键设备，而变换器的控制方法更是提高功率因数、加强抗干扰能力、改善并网电流波形等的关键，因此针对特定系统采取有效且合理的控制方式是必要的，但是目前常见的储能系统并网控制方法存在抗扰动能力差、响应速度较慢等问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电池储能并网系统的鲁棒性、加快系统的响应速度、减小系统的误差和损耗的电池储能并网系统模型预测控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本申请提供了一种电池储能并网系统模型预测控制方法，包括：
3、建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；
4、基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集；
5、根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。
6、在其中一个实施例中
7、建立电池储能并网系统的电路拓扑结构；其中，换流器的交流侧连接电网，换流器的直流侧连接电池储能系统。
8、在其中一个实施例中，换流器的直流侧连接电池储能系统包括：
9、换流器的直流侧与电池储能系统连接，其中电池储能系统包括储能电池，储能电池采用单电池电等效模型。
10、在其中一个实施例中，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集之后还包括：
11、对储能电池的电压与电压参考值进行处理，获得负载电流参考数据集。
12、在其中一个实施例中，基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程包括：
13、构建换流器在目标坐标系下的数学模型；
14、采用前向欧拉离散方法得到负载电流微分式；
15、将负载电流微分式带入换流器在目标坐标系下的数学模型，生成负载电流模型预测方程。
16、在其中一个实施例中，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号包括：
17、在参考电流代价函数最小化的情况下获得相应的换流器交流侧输出电压；
18、将换流器交流侧输出电压进行坐标系变换，得出换流器对应的开关状态，基于换流器对应的开关状态生成换流器的控制信号。
19、第二方面，本申请还提供了一种电池储能并网系统模型预测控制装置，包括：
20、电池储能并网系统建立模块，用于建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；
21、负载电流预测数据集获取模块，用于基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集；
22、换流器控制信号生成模块，用于根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。
23、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
24、建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；
25、基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集；
26、根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。
27、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
28、建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；
29、基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集；
30、根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。
31、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
32、建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；
33、基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集；
34、根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。
35、上述电池储能并网系统模型预测控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过建立电池储能并网系统；其中，电池储能并网系统包括电网、换流器、电池储能系统；基于电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程，并采用模型预测算法根据负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集，本申请中建立的模型预测方程为差分方程，原理简单、便于实施且控制效果好，使用的模型预测控制方法利用系统模型预测未来行为并根据最优化准则选取最合适的控制动作，大幅提高电池储能并网系统的抗扰动能力。根据负载电流参考数据集和负载电流预测数据集确定参考电流代价函数，基于参考电流代价函数生成换流器的控制信号。对储能电池电压进行pi控制(proportional-integralcontrol，比例积分控制)，作为外环控制；作为内环控制，输出负载电流进行模型预测控制，进而用于控制换流器，能够有效地实现电池储能系统与电网的集成。
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1.一种电池储能并网系统模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立电池储能并网系统包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述换流器的直流侧连接所述电池储能系统包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述并采用模型预测算法根据所述负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集之后还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考电流代价函数生成所述换流器的控制信号包括：
7.一种电池储能并网系统模型预测控制装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电池储能并网系统模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立电池储能并网系统包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述换流器的直流侧连接所述电池储能系统包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述并采用模型预测算法根据所述负载电流模型预测方程得到负载电流预测数据集之后还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电池储能并网系统建立负载电流模型预测方程包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参考...
【专利技术属性】
技术研发人员：马向辉，李清，王立平，孙燕飞，廖修谱，吴冇，聂聪颖，余昊文，呙锴，周全，蔡延雷，徐罗那，石博文，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院，
类型：发明
国别省市：
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