基于MPC的综合能源微网非线性鲁棒能量管理
2021-12-17黄存强李红霞郑天文
华北电力大学学报(自然科学版) 2021年6期
田 旭, 王 炜, 黄存强, 王 猛, 李红霞, 郑天文
(1.国网青海省电力公司 经济技术研究院,青海 西宁 810000;2.清华四川能源互联网研究院, 四川 成都 610000;3.国网青海省电力公司,青海 西宁 810000)
0 引 言
现代能源供应系统需要高效的能源转换,以减少人类对环境的影响。供能系统中热电厂是集中供热的基础,它们能够利用从燃料中提取的不同温度能量,分别进行电能和热能的生产,以实现能源的梯级利用,其能源利用率高达80%[1]。近年来,随着适用于社区或工业设施的小规模热电联产厂规模化发展[2],综合能源微网的概念被提出[3],根据微电网的定义,微电网是一组相互连接的负荷和分布式能源,相对于电网来说,它们是一个单独的可控实体[4]。这一定义可以进一步扩展到包括热能,形成综合能源微网。
虽然热电联产电厂连接了热力和电力供应系统,但它们往往是分开运行的,特别是在能源管理方面。通常,优先考虑一种形式的能量,另一种是根据这个运行点可提取的最大能量确定的。随着监控、通信、控制和预测系统的飞速发展,有可能开发更先进的能源管理方案,利用现有的信息,以更经济和技术上实现有效的能源供应。最理想的控制方案是模型预测控制,它可以兼顾集中供热系统和热电联产电厂的所有特性。此外,经济模型预测控制概念在应用于热电联产能量转换过程控制时,将有助于提高能源利用效率。本文证明了经济非线性MPC在满足所有安全要求的同时,在能源供应的经济效率方面具有更好的效果。……
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