文档名：基于鲁棒模型预测控制的风火储联合系统调频优化策略
摘要：与传统火电系统参与调频相比,利用风火储联合系统进行调频在风电消纳率、节能减排等方面有天然的优势.然而,风电的不确定性波动对风火储联合系统参与调频的策略制定提出了挑战.因此,文章提出了一种基于鲁棒模型预测控制的风火储联合系统参与频率调节的优化策略.根据风火储联合系统参与一次调频的工作原理,搭建了含RMPC的风火储联合系统调频框架;分别建立风、火、储的响应模型,计及各元件运行限制与系统一次调频功率平衡等多重约束,构建以风电机组出力不确定性最大的情况下使系统调频成本最低的双层鲁棒优化模型;采用强对偶理论实现min-max双层鲁棒优化模型的单层化,同时采用前向差分法对风电出力和负荷波动的不确定性约束进行线性化改进,实现模型求解的加速;在MATLAB/Simulink中对所提的优化策略进行算例求解分析,证明了所提方法的调频效果具有显著提升.
Abstract：Comparedwithtraditionalthermalpowersystemparticipatinginfrequencyregulation,utilizingthewind-ther-mal-storagejointsystemforfrequencyregulationhasnaturaladvantagesinwindpowerabsorption,energyconservationandemissionreduction.However,theuncertaintyandvolatilityofwindpowerposechallengestothestrategyformulationofwind-thermal-storagejointsysteminparticipatinginfrequencyregulation.Therefore,thispaperproposesanoptimizationstrategyforwind-thermal-storagejointsystemparticipatinginfrequencyregulationbasedonrobustmodelpredictivecon-trol.Basedontheworkingprincipleofwind-thermal-storagejointsystemparticipatinginprimaryfrequencyregulation,afrequencyregulationframeworkcontainingRMPCbasedcontrollerwasconstructed.Establishingtheresponsemodelsofwind,thermal,andenergystorage,takingintoaccountmultipleconstraintsincludingoperatinglimitsofeachcomponentandpowerbalanceinprimaryfrequencyregulationofthesystem,atwo-layerrobustoptimizationmodelwasbuilttomini-mizethefrequencyregulationcostofthesystemunderthemaximumuncertaintyofwindpoweroutput.Afterthat,toac-celeratethemodelsolution,thestrongdualitytheorywasusedtoachievethesingle-layeringofthemin-maxtwo-layerro-bustoptimizationmodelandtheuncertaintyconstraintsofwindpoweroutputandloadfluctuationwerelinearized.SeveralcaseswerecarriedoutinMATLAB/Simulinktoverifytheeffectivenessoftheproposedoptimizationstrategywhichcansig-nificantlyimprovethefrequencyregulationeffect.
作者：贾文杰 唐早 曾平良 刘佳 吴晨曦Author：JiaWenjie TangZao ZengPingliang LiuJia WuChenxi
作者单位：杭州电子科技大学自动化学院,杭州310018
刊名：电测与仪表 ISTICPKU
Journal：ElectricalMeasurement&Instrumentation
年，卷(期)：2023, 60(12)
分类号：TM712
关键词：风火储联合系统 不确定性 鲁棒模型预测控制 一次调频 强对偶理论
Keywords：wind-thermal-storagejointsystem uncertainty robustmodelpredictivecontrol primaryfrequencyregula-tion strongdualitytheory
机标分类号：TM614TM732F274
在线出版日期：2023年12月28日
基金项目：国家自然科学基金，浙江省自然科学基金资助项目，国家自然科学基金基于鲁棒模型预测控制的风火储联合系统调频优化策略[
期刊论文] 电测与仪表--2023, 60(12)贾文杰 唐早 曾平良 刘佳 吴晨曦与传统火电系统参与调频相比,利用风火储联合系统进行调频在风电消纳率、节能减排等方面有天然的优势.然而,风电的不确定性波动对风火储联合系统参与调频的策略制定提出了挑战.因此,文章提出了一种基于鲁棒模型预测控制的...参考文献和引证文献
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