[發明專利]一種基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控方法有效
| 申請號： | 202010546323.6 | 申請日： | 2020-06-15 |
| 公開（公告）號： | CN111614089B | 公開（公告）日： | 2021-10-01 |
| 發明（設計）人： | 孔令國;于家敏;蔡國偉;王士博;邊育棟;劉闖 | 申請（專利權）人： | 東北電力大學 |
| 主分類號： | H02J3/00 | 分類號： | H02J3/00;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38 |
| 代理公司： | 吉林市達利專利事務所 22102 | 代理人： | 陳傳林 |
| 地址： | 132012 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 模型 預測 控制 耦合 系統 功率 調控 方法 | ||
本發明的一種基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控方法,其特點是，包括構建電氫耦合系統狀態空間模型和對基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控求解，具有較強的魯棒性、穩定性和適應性，能夠通過對電氫耦合系統功率調控使電氫耦合系統功率在線實時滾動優化，提高電氫耦合系統的穩定性和利用率；且能夠對可再生氫耦合多能系統的優化運行深入研究與商業化應用具有一定的指導意義。
技術領域
本發明涉及綜合能源利用技術領域，是一種基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控方法。
背景技術
現有技術對電氫耦合系統的功率調控通常采用狀態控制方法，為了盡可能多的利用新能源以及滿足負荷用電需求，確保各儲能裝置安全運行，根據不同工況下的運行模式及系統功率平衡，提出相應的功率調控策略。現有的狀態控制方法未對系統功率平衡進行優化處理。
發明內容
本發明的構思基礎是，模型預測控制是處理約束系統控制問題的最有效方法之一，具有較好在線優化動態控制性能，能夠預測未來一段時間內的系統動態，從而進行相應的調整與控制，具有較強的魯棒性。
本發明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種穩定性好，適應性強，具有較高的實際應用價值，能夠提高系統魯棒性和氫系統利用率的基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控方法。此方法適用于風光氫綜合能源離/并網運行、能量管理分析、系統功率調度和運行分配的研究。
本發明的目的是由以下技術方案來實現的：一種基于模型預測控制的電氫耦合系統功率調控方法,其特征是，它包括以下內容：
1)構建電氫耦合系統狀態空間模型
①電氫耦合系統功率平衡方程為：
Pwind+Ppv-Pfc+Pbat＝Pel+Pload (1)
其中：Pwind為風機功率，Ppv為光伏功率，Pfc為燃料電池功率，Pbat為蓄電池功率，Pel為電解槽功率，Pload為負荷功率；
②電氫耦合系統凈功率和可控能源產生的功率方程為：
其中：Pnet為凈功率，Pgen為可控能源產生的功率，Pwind為風機功率，Ppv為光伏功率，Pfc為燃料電池功率，Pbat為蓄電池功率，Pel為電解槽功率，Pload為負荷功率；
③氫壓力變化率方程為：
其中：psto為儲氫罐壓力，t為時間，為氫壓力對時間t的導數，R為氣體常數，Tsto為儲氫罐溫度，Vsto為儲氫罐體積，Pfc為燃料電池功率，ηF為法拉第效率，Pel為電解槽功率，Nel為電解槽串聯模塊個數，z為每次反應電子轉移數，F為法拉第常數，Nfc為燃料電池模塊個數，uel為電解槽電壓，ufc為燃料電池電壓；
④蓄電池荷電狀態變化率方程為：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于東北電力大學，未經東北電力大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010546323.6/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
