[發明專利]基于監督預測控制的風光互補發電系統功率協調控制方法

有效

• 申請號: 201610473944.X
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN106059448B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 馬苗苗;劉向杰;張瑩;張春雨;邵黎陽;孫玉申
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 朱琨

1.一種基于監督預測控制的風光互補發電系統功率協調控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：分別根據風力發電、光伏發電、蓄電池儲能的工作原理建立風力發電子系統、光伏發電子系統、蓄電池儲能子系統這三個數學模型，并根據這三個數學模型建立風光互補發電系統的數學模型；

步驟2：設計第一滑模變結構控制器，使風力發電子系統在風力充足的情況下功率輸出跟蹤給定值；設計第二滑模變結構控制器，使風力發電子系統在風力不足的情況下處于最佳葉尖速比，并以最大輸出功率運行；

步驟3、設計第三滑模變結構控制器，使光伏發電子系統在光照充足的情況下輸出功率跟蹤負荷需求；設計第四滑模變結構控制器，使光伏發電子系統在光照不足的情況下實現最大功率點跟蹤控制；

步驟4：基于風力發電為主、光伏發電為輔、蓄電池為補充的控制目標，設計監督預測控制器，實現風力充足、風力不足光照充足、風力和光照均不足這三種情況下的第一滑模變結構控制器與第二滑模變結構控制器的控制模式切換、第三滑模變結構控制器與第四滑模變結構控制器的控制模式切換、以及蓄電池開關的控制。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述第一滑模變結構控制器的表達式為：

uI=-6Rs(iqf1+idf2)-3φm(ωef1+iqf3)+2(γ|sw1(x)|+ξmax||∂sw1/∂x||2)sign(sw1(x))6Rs(iqg1+idg2)-3φmωeg1]]>

||∂sw1∂x||2=324Rs2(iq2+id2)+φm2(iq2+ωe2)-4Rsφmωeiq]]>

其中，u_I為風力發電子系統在風力充足的情況下的控制率，R_s為同步發電機電阻，i_q和i_d分別為轉子坐標系中的q軸和d軸的定子電流，f1、f₂、f₃、g₁、g₂分別均為系統定義變量，φ_m為轉子磁鏈矢量，ω_e為電角速度，γ和ξ_max為系統設計參數，s_w1(x)為風力子系統在風力充足的情況下選取的滑模面，為s_w1對x的偏導，x為系統狀態變量。