风光互补发电系统的监督预测协调控制

摘要

针对风光互补发电系统的功率平衡与经济调度问题,基于模型预测控制理论提出一种监督协调控制方法。首先,针对风力发电的非线性特征,设计滑模变结构控制器,使其在全工况下可以很好地响应负荷变化;其次,设计光伏发电的滑模变结构控制器,对其进行最大功率点控制,提高光伏子系统的转换效率,降低光伏发电成本。在此基础上,基于风力发电优先、光伏发电配合、必要时蓄电池补充的原则,选择合理的目标函数,设计监督预测控制器进行协调控制,将监督预测控制器的输出作为各子系统的参考输入,对系统进行智能管理。研究结果表明:在复杂的气象条件和变负荷扰动下,所提出的监督预测控制方法可以合理地分配子系统的输出功率,既可满足负载的需求,还可限制子系统输出功率的过大波动,保护发电设备。