李 楠 高 峰

（山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室 济南 250061）

电池储能型模块化多电平变换器的混合模型预测控制方法

李 楠 高 峰

（山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室 济南 250061）

将模块化多电平变换器（MMC）作为电池储能系统（BESS）的并网变换器，可在实现高压并网的同时兼具控制的灵活性。针对电池储能型模块化多电平变换（B-MMC）系统，提出一种可有效减小计算量的混合型模型预测控制（H-MPC）方法。该H-MPC方法由PI控制和MPC组成。其中，PI控制部分用于求取满足交流电流输出和环流控制要求的子模块接入个数；MPC则负责共模电压（CMV）抑制，对子模块接入个数进行适当调整。结合子模块接入个数与电池组荷电状态（SOC）的排序结果，即可产生具体开关信号。针对不同应用场合，PI控制部分和MPC的控制目标选取要更为灵活。以环流控制为例，对其包含于MPC部分的情况进行简要分析。最后通过Matlab/Simulink仿真和实验，验证了该方法的正确性与有效性。

电池储能系统 模块化多电平变换器 模型预测控制 荷电状态

0 引言

新能源的大范围应用能够有效降低人们对石油能源的需求，并且其具有可再生能力强、排放污染小等优势，对缓解能源危机和环境恶化有着重要意义[1]。由于新能源发电具有间歇性和不确定性等特点，在并网过程中通常要与储能装置相结合。储能装置能够进行快速的功率吸收、释放，有效减小新能源输出波动对电网的冲击，实现新能源的友好接入和协调控制[2]，其中电池储能在大规模储能系统中占据着重要地位。……