基于连续状态变量约束的微网虚拟储能系统最优平抑控制策略

• 作者: 屈博 王丹 王伟亮 贾宏杰 邓帅 郭炳庆 陈沼宇
• 来源期刊: 电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 储能电池 需求响应 虚拟储能 最优控制
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 低碳电力技术 (特约专题主编 康重庆)
• 页码范围: 58-66
• 页数: 9页
• 分类号: TM721
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2016.0210

摘要

针对城市园区微网中存在的“储?荷”互动特性，对可控空调负荷群进行集群需求响应控制，调节空调负荷曲线形成“虚拟储能”效应。提出基于连续状态变量约束的最优控制(continuous state constraints-based optimal control， CSCOC)模型，考虑“虚拟储能”和储能电池协同运行特性，构建了平抑微网联络线功率波动的策略。最优控制模型包括：1）描述“虚拟储能”系统物理机理的状态空间方程；2）构建了以功率为基础定义的“虚拟储能”虚拟荷电状态(virtual state of charge，VSOC)，并给出“虚拟储能”系统、电池储能运行等式与不等式约束集；3）表示最优控制性能的目标函数。通过最优控制模型，实现微网联络线功率与设定目标参考值匹配。最后，通过算例进行灵敏度计算，分析了风电渗透率、电池容量等因素变化对最优控制算法的影响。结果表明，基于最优控制的“虚拟储能”和电池储能的优化协调，实现了精确追踪设定目标参考值的最优储能响应额度分配，能够保证电池储能荷电状态在合理范围之内，保证空调负荷运行的舒适性，维持用户进一步参与需求响应的积极性。