双向AC/DC变换器的单相系统控制与建模 被引量：6

1

作者 张加胜 李浩光 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期67-71,共5页

基于单相双向AC/DC变换器的状态空间平均模型及输出波形特点,提出一种适用于建立系统控制模型的"平均值分离法"和"半周期平均法",通过解析分析和线性化处理,推导出其有关交流侧电流幅度和直流侧输出电压的传递函数... 基于单相双向AC/DC变换器的状态空间平均模型及输出波形特点,提出一种适用于建立系统控制模型的"平均值分离法"和"半周期平均法",通过解析分析和线性化处理,推导出其有关交流侧电流幅度和直流侧输出电压的传递函数模型和离散化控制模型,并进行稳态理论分析,为系统设计提供依据。通过样机实验波形证实了所得控制模型及理论分析结果的正确性与可行性。 展开更多

关键词 单相双向ac/dc变换器 建模方法 传递函数 离散化控制模型

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交直流混合微电网中双向AC/DC变换器模型预测控制策略 被引量：6

2

作者 叶嘉俊 魏焕政 李牧星 《广东电力》 2017年第4期125-130,共6页

基于模型预测控制理论,提出一种应用于交直流混合微电网的双向AC/DC变换器控制策略,用来平衡交直流子网间的能量流动,使系统能够安全可靠运行。为此,建立双向AC/DC变换器的动态模型,在变换器电压空间矢量有限的条件下,根据系统离散时间... 基于模型预测控制理论,提出一种应用于交直流混合微电网的双向AC/DC变换器控制策略,用来平衡交直流子网间的能量流动,使系统能够安全可靠运行。为此,建立双向AC/DC变换器的动态模型,在变换器电压空间矢量有限的条件下,根据系统离散时间模型来预测系统下一采样时刻的输出值,利用价值函数确定开关管的状态。仿真结果表明,所提出的控制策略可行、有效。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 模型预测控制 双向ac-dc变换器 分布式电源 离散时间模型

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双向AC/DC容错变换器模型预测直接功率控制 被引量：3

3

作者 胡石阳 李晋 +1 位作者 金楠 刘国荣 《电测与仪表》 北大核心 2019年第22期89-94,共6页

双向交直流变换器的故障容错运行能力可有效提高其可靠性。综合考虑双向变换器直流侧电压调节及变换器容错运行控制,提出一种双有源桥(DAB)级联容错三相四开关变换器(FSTP)的两级式结构及其四矢量下的模型预测功率控制策略。当变换器桥... 双向交直流变换器的故障容错运行能力可有效提高其可靠性。综合考虑双向变换器直流侧电压调节及变换器容错运行控制,提出一种双有源桥(DAB)级联容错三相四开关变换器(FSTP)的两级式结构及其四矢量下的模型预测功率控制策略。当变换器桥臂发生故障时,前级DAB结构可提高直流电压,后级FSTP结构能够保证变换器的可持续容错连续运行。与传统无容错变换器方案相比,所设计的结构及控制方法能够升高直流电压且具有故障容错运行能力,保证双向交直流变换器在桥臂故障下能够持续可靠运行。通过与传统无容错变换器的仿真及实验对比,验证了所设计的结构及控制策略的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 双向交直流变换器 故障容错 两级式结构 模型预测控制 直接功率控制

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考虑需求响应的交直流微电网多时间尺度随机优化调度

4

作者 梁海峰 徐力 +2 位作者 杨鹏伟 邓艺欣 李国锋 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期21-31,共11页

针对交直流混合微电网分布式新能源出力与负荷随机性强、拓扑结构复杂等特点,为综合提高运行经济性、环保性与稳定性,建立了计及负荷需求侧响应与碳交易的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度模型。首先在日前调度阶段,以运行经济... 针对交直流混合微电网分布式新能源出力与负荷随机性强、拓扑结构复杂等特点,为综合提高运行经济性、环保性与稳定性,建立了计及负荷需求侧响应与碳交易的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度模型。首先在日前调度阶段,以运行经济性为目标,通过场景分析法模拟风光负荷的随机波动,在用户侧采用激励型需求响应,综合考虑微网内各类成本与收益,以最大化收益为目标函数构建日前调度模型。在日内调度阶段,以微网稳定运行为目标,通过模型预测控制(MPC)进行在线滚动优化,使联络线功率尽可能追踪日前计划。最后通过仿真对所提优化方法进行对比分析,结果表明,所提策略能够提高交直流混合微电网运行的经济性、鲁棒性,减少源荷波动对大电网产生的冲击。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 随机优化 需求侧响应 模型预测控制 多时间尺度 碳交易

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基于冗余矢量的T型三电平双向变换器中点电位平衡模型预测控制 被引量：1

5

作者 王勋嵩 李锐华 +1 位作者 许嘉杰 王汉卿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1264-1271,共8页

T型三电平双向变换器因其具有损耗小、输出电能质量高等优势适合应用于低压交直流混合配电网互联等场景。针对T型三电平双向变换器存在直流侧中点电位不平衡等问题,模型预测控制因其易于实现多目标优化的特点具有良好的应用价值。为了... T型三电平双向变换器因其具有损耗小、输出电能质量高等优势适合应用于低压交直流混合配电网互联等场景。针对T型三电平双向变换器存在直流侧中点电位不平衡等问题,模型预测控制因其易于实现多目标优化的特点具有良好的应用价值。为了解决传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)权重因子整定困难,中点电位控制效果不佳的问题,提出一种基于冗余矢量的中点电位平衡模型预测控制,利用冗余小矢量的特性实现对中点电位平衡的控制,避免了权重因子的选择。在此基础上,利用代价函数计算矢量的作用时间并预测输出最优开关序列,提升系统的稳态性能。最后,通过实验测试验证了所提策略的有效性。 展开更多

关键词 T型三电平双向变换器 模型预测控制 中点电位平衡 冗余矢量 交直流混合配电网 固定开关频率

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特高压交直流大电网的数模混合实时仿真系统建模 被引量：26

6

作者 刘云 蒋卫平 +7 位作者 印永华 张晋华 胡涛 陈凌芳 王晶芳 谢国平 王明新 李新年 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期52-56,共5页

为对金沙江一期和锦屏电力外送的系统接入和受端交流扰动后的交直流响应性能及恢复情况进行专题研究,中国电力科学研究院仿真中心按照网络物理特性相符并适应仿真中心现有仿真设备规模的等值网,建立了迄今国内外规模最大的数模混合实时... 为对金沙江一期和锦屏电力外送的系统接入和受端交流扰动后的交直流响应性能及恢复情况进行专题研究,中国电力科学研究院仿真中心按照网络物理特性相符并适应仿真中心现有仿真设备规模的等值网,建立了迄今国内外规模最大的数模混合实时仿真系统。文中阐述了数模混合实时仿真系统建模的关键技术,包括:交直流系统模拟比的选择,发电机和动态负荷模型的建立和校核,采用不同策略和技术的7回高压和特高压直流系统的建立;无源元件模型的建立和连接;系统数据库的建立;系统的全面校核等。 展开更多

关键词 特高压交直流电网 直流多馈入系统 数模混合实时仿真 系统建模

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复杂交直流系统的双时标混合协调仿真 被引量：17

7

作者 王路 李兴源 +1 位作者 颜泉 唐健 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第22期28-32,共5页

现代复杂交直流电网的发展对电力系统的建模技术提出了更高的要求,模型应表现出大规模系统的动态特性,又可对系统的重要元件进行精确分析。为此,文中提出了用于交直流系统的双时标混合协调仿真算法。综合机电暂态和电磁暂态分析方法的优... 现代复杂交直流电网的发展对电力系统的建模技术提出了更高的要求,模型应表现出大规模系统的动态特性,又可对系统的重要元件进行精确分析。为此,文中提出了用于交直流系统的双时标混合协调仿真算法。综合机电暂态和电磁暂态分析方法的优点,在空间上针对复杂交直流系统分析的特点对系统模型进行合理分割,子系统之间采用双向反馈数据接口。利用多速计算、虚拟支路等技术,应用于通用的仿真软件平台上。文中采用双时标混合协调仿真法对南方电网的实际工程数据进行了分析和计算,仿真中可以体现大系统内的晶闸管等非线性元件的特性。试验结果表明了该仿真手段的可行性和有效性。 展开更多

关键词 交直流系统 混合协调仿真 双时标 高压直流模型

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交直流互联电网直流功率调制相关问题 被引量：42

8

作者 谢惠藩 张尧 +1 位作者 夏成军 林凌雪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期43-50,共8页

研究了交直流互联电网直流功率调制相关问题,包括直流功率调制信号的选择、直流调制控制器的设计及其参数协调优化、负荷特性及低压限流单元对直流功率调制的影响等。针对大方式直流功率调制下,紧急功率支援的投、撤时间掌控问题,引入... 研究了交直流互联电网直流功率调制相关问题,包括直流功率调制信号的选择、直流调制控制器的设计及其参数协调优化、负荷特性及低压限流单元对直流功率调制的影响等。针对大方式直流功率调制下,紧急功率支援的投、撤时间掌控问题,引入了最优时间控制理论;针对紧急功率支援的功率提升量、回降量、提升速率、回降速率、支援开始时间,引入了扩展等面积和遗传算法对以上参数进行优化,指出了有功调制有必要和无功调制相结合,最后提出了相关建议和展望。 展开更多

关键词 交直流混和系统 直流功率调制 特高压直流 紧急直流功率支援(EdcPS) 低压限流单元(VdcOL) 负荷模型 最优时间控制 扩展等面积法则(EEac)

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适用于多端口模块化多电平交直流变换器的分段变步长模型预测控制策略 被引量：5

9

作者 马文忠 王晓康 +3 位作者 赵雨 李维国 刘星宇 黄建伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期13-25,共13页

传统模型预测控制存在计算量大及权重因子整定困难等问题,并且对于多端口模块化多电平交直流混合变换器(multi-port modular multilevel AC/DC hybrid converter, MP-M2ADHC)适用性不足。首先利用桥臂内电势等效原理分析了MP-M2ADHC的... 传统模型预测控制存在计算量大及权重因子整定困难等问题,并且对于多端口模块化多电平交直流混合变换器(multi-port modular multilevel AC/DC hybrid converter, MP-M2ADHC)适用性不足。首先利用桥臂内电势等效原理分析了MP-M2ADHC的交直流耦合特性及内部功率平衡约束,并提出了分段变步长模型预测控制(piecewise variable step-size model predictive control, PVS-MPC)策略。通过多个寻优环节,在不同时间尺度下寻求最佳开关状态使得系统预测值与期望值的误差最小,实现了对多个控制目标单独控制。为满足预测模型精确离散化需求,进一步提出采用改进欧拉法对系统反馈值进行优化与校正,从而显著提高预测精度。最后,通过对变换器不同模式下功率双向传输的时域仿真,从输出电流跟踪、环流抑制及谐波含量等方面与传统模型预测控制进行对比,验证了所提控制策略与优化校正策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多端口模块化多电平变换器 桥臂内电势模型 模型预测控制 精确离散化 交直流功率双向传输

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交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展 被引量：42

10

作者 汤涌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第16期1-8,共8页

综述了以电力系统分析软件为基础的交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究的新成果。在仿真方面的新成果有电力系统机电暂态-电磁暂态混合仿真、机电暂态-中长期动态全过程仿真、大规模电力系统小扰动稳定性计算、短路电流计算... 综述了以电力系统分析软件为基础的交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究的新成果。在仿真方面的新成果有电力系统机电暂态-电磁暂态混合仿真、机电暂态-中长期动态全过程仿真、大规模电力系统小扰动稳定性计算、短路电流计算、静态电压稳定计算、最优潮流计算等;在建模方面的新成果有发电厂电力系统模型、发电机励磁和调速系统新模型、风力发电、直流输电系统模型、FACTS装置模型、负荷模型、保护与控制系统模型等。这些研究成果丰富和完善了交直流电力系统仿真能力,进一步提高了我国电力系统仿真与建模的技术水平。 展开更多

关键词 交直流电力系统 多时间尺度 混合仿真 全过程 仿真 电力系统建模

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双向交直流容错变换器有限状态预测功率控制 被引量：1

11

作者 金楠 郭磊磊 韩东许 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3127-3135,共9页

为提高变换器发生故障后的容错运行能力,提出一种双向交直流容错变换器模型预测直接功率控制策略。该策略无需使用锁相环和PWM调制模块,易于实现。对容错控制系统性能进行实验研究,结果表明在功率器件发生故障的情况下,双向交直流容错... 为提高变换器发生故障后的容错运行能力,提出一种双向交直流容错变换器模型预测直接功率控制策略。该策略无需使用锁相环和PWM调制模块,易于实现。对容错控制系统性能进行实验研究,结果表明在功率器件发生故障的情况下,双向交直流容错变换器仍能连续运行,并具有较好的动、静态性能,验证所提出控制策略的有效性。 展开更多

关键词 双向交直流容错变换器 有限状态模型预测控制 价值函数 器件开路故障 功率预测模型

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融合多场景分析的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度策略 被引量：57

12

作者 魏斌 韩肖清 +2 位作者 李雯 郭玲娟 于浩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2359-2369,共11页

交直流混合微电网接入高渗透率可再生能源及其特殊的网架结构,对交直流混合微电网的经济运行构成挑战。针对这一问题,提出一种融合多场景分析的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度策略。在日前调度阶段,在综合考虑市场分时电价、... 交直流混合微电网接入高渗透率可再生能源及其特殊的网架结构,对交直流混合微电网的经济运行构成挑战。针对这一问题,提出一种融合多场景分析的交直流混合微电网多时间尺度随机优化调度策略。在日前调度阶段,在综合考虑市场分时电价、微电网内各分布式单元和双向AC/DC功率变换器的运行成本及特性的基础上,运用多场景分析技术模拟风光和交直流负荷的不确定性,以日运行成本最低为目标构建日前两阶段随机优化调度模型。在日内调度阶段,基于模型预测控制构建日内滚动优化调度模型,该模型通过在线滚动优化结合反馈校正形成闭环优化,在保障日前计划有效性的同时,充分抑制日前预测误差引发的功率波动,有效避免冲击配电网的稳定运行。最后,以某交直流混合微电网示范工程为依托,通过算例分析对所提方法进行验证,结果表明,所提方法能够有效应对交直流混合微电网多重不确定性的影响,实现其经济和鲁棒运行。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 多场景分析 两阶段随机优化 多时间尺度 模型预测控制

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适用于交直流混联系统的时域全量故障模型判别纵联保护方案 被引量：12

13

作者 鲁月华 樊艳芳 罗瑞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期81-88,共8页

受直流系统接入的影响,交流侧出现频率偏移的故障特征以及叠加原理适应性差的问题,这都会导致基于工频故障分量的传统纵联保护存在误动或拒动的可能。在参数识别思想的基础上,对混联系统交流送出线的线路故障进行分析,提出基于阻感模型... 受直流系统接入的影响,交流侧出现频率偏移的故障特征以及叠加原理适应性差的问题,这都会导致基于工频故障分量的传统纵联保护存在误动或拒动的可能。在参数识别思想的基础上,对混联系统交流送出线的线路故障进行分析,提出基于阻感模型符合度的判别方法。若故障相符合阻感模型则判定为区内故障,不符合则为区外故障,并给出保护判据。该保护采用时域全量,解决了叠加原理不适用的问题,克服了频率偏移对保护带来的影响。仿真结果显示,该保护方案能够准确快速地识别故障,表明基于时域全量阻感模型相似度判别的保护方案适用于交直流混联系统。 展开更多

关键词 交直流混联系统 纵联差动保护 时域全量 模型识别 修正余弦相似度

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特高压交直流混联电网故障反演系统的体系架构与关键技术 被引量：7

14

作者 王兵 贾育培 +1 位作者 严剑峰 金一丁 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第6期64-71,共8页

大规模交直流混联的复杂性和脆弱性使得电网的安全稳定问题日益突出,为快速准确模拟电网的故障特性,提出了特高压交直流混联电网故障反演方法。通过将电网仿真计算数据管理平台(powersystem database,PSDB)的方式离线模型与智能电网调... 大规模交直流混联的复杂性和脆弱性使得电网的安全稳定问题日益突出,为快速准确模拟电网的故障特性,提出了特高压交直流混联电网故障反演方法。通过将电网仿真计算数据管理平台(powersystem database,PSDB)的方式离线模型与智能电网调度控制系统(D5000)的实时在线模型进行融合,生成完整准确的故障反演模型。该模型不仅解决了实时在线模型不含暂态参数的问题,而且克服了方式离线模型无法反映电网实时潮流的困难,将故障反演耗时由两三个星期缩短到几秒,大大提高了方式计算人员的工作效率,满足故障反演对时效性和精确性的要求。并基于该模型对电网进行仿真计算分析,准确模拟电网故障发生过程中电气量的变化。该系统已在国家电网仿真中心成功安装并投入使用,针对国调和华中电网进行了故障反演分析,验证了所提方案的科学有效性。 展开更多

关键词 方式离线模型 实时在线模型 故障反演模型 仿真计算分析 特高压交直流混联电网

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双向交直流变换器桥臂故障多矢量恒频模型预测容错控制 被引量：1

15

作者 李琰琰 李国昊 +2 位作者 邓渊 李强 金楠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2206-2215,共10页

双向交直流变换器运行过程中的浪涌、尖峰等瞬态冲击会导致桥臂器件故障,进而威胁双向交直流变换器工作的可靠性。常规模型预测容错控制每个开关周期选取单个矢量作用于双向交直流容错变换器,所以开关频率不固定,难以准确跟踪目标矢量,... 双向交直流变换器运行过程中的浪涌、尖峰等瞬态冲击会导致桥臂器件故障,进而威胁双向交直流变换器工作的可靠性。常规模型预测容错控制每个开关周期选取单个矢量作用于双向交直流容错变换器,所以开关频率不固定,难以准确跟踪目标矢量,电流谐波含量和功率脉动较大。为抑制常规模型预测容错控制下双向交直流变换器桥臂故障后的电流谐波和功率脉动,提出一种多矢量恒频模型预测容错控制方法。首先,重构桥臂故障后的双向交直流变换器系统结构,阐明故障容错运行机理及电压矢量变化。其次,建立容错运行模式的预测模型,在每个开关周期采用多个电压矢量的合成矢量跟踪目标矢量,并固定各矢量切换顺序,形成恒定开关频率。最后,仿真及实验结果表明,在所提控制策略下,双向交直流变换器发生桥臂故障后能够容错运行,且输出电流谐波减小,功率脉动下降,具有较好的稳态及动态性能。 展开更多

关键词 双向交直流变换器 桥臂故障 多矢量恒频 模型预测容错控制 容错运行

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交直流混合微电网双向接口变换器模型预测控制

16

作者 郭楚佳 张爱民 +2 位作者 张杭 任志刚 张蕾 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期38-43,105,共7页

针对双向接口变换器在交流侧三相不平衡状态下出现的直流侧电压振荡型波动、正序电压相位检测困难、有功功率和无功功率计算不准确的问题,提出了一种直接功率模型预测控制方法。首先,利用瞬时电压、电流向量建立系统瞬时功率向量预测模... 针对双向接口变换器在交流侧三相不平衡状态下出现的直流侧电压振荡型波动、正序电压相位检测困难、有功功率和无功功率计算不准确的问题,提出了一种直接功率模型预测控制方法。首先,利用瞬时电压、电流向量建立系统瞬时功率向量预测模型,以省略功率计算的锁相环节,避免电压相位检测不准确对控制性能的影响;其次,为功率向量的实部和虚部分别设计参考量,抑制实部中负序分量引起的二倍频功率波动,以避免直流侧电压振荡型波动;最后,以功率向量的实部和虚部作为控制单元,分别设计目标函数,消除两者间的相互影响,同时,在目标函数中设计开关频率约束项,使得被控器件开关频率可调。仿真和实验结果表明,所提控制方法可实现无功功率参考变化时,有功功率不受影响,相比于传统PWM方法,有功功率超调量下降了约74%,且该方法可保证系统全功率因数运行,系统直流侧无振荡型波动。 展开更多

关键词 交直流混合微网 双向接口变换器 模型预测控制 三相不平衡

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大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证 (一)整体构架及大规模交直流电网仿真验证 被引量：28

17

作者 朱艺颖 于钊 +5 位作者 李柏青 郭强 刘翀 董鹏 王薇薇 胡涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期164-170,共7页

随着中国特高压交直流电网快速发展,交直流、多直流之间相互影响加剧,电网安全运行面临严峻挑战,对仿真工具的性能提出了更高的要求。对接入实际直流工程的控制保护装置进行数模混合仿真是当前对大规模交直流系统动态特性进行仿真所采... 随着中国特高压交直流电网快速发展,交直流、多直流之间相互影响加剧,电网安全运行面临严峻挑战,对仿真工具的性能提出了更高的要求。对接入实际直流工程的控制保护装置进行数模混合仿真是当前对大规模交直流系统动态特性进行仿真所采用的较为准确的仿真手段。文中在原有数模混合仿真技术基础上,提出了适用于研究大规模交直流混联电网运行特性的新一代数模混合仿真平台构建方案。该方案以大规模电磁暂态实时仿真软件HYPERSIM和超级并行计算机SGI为数字仿真核心,接入全部在运直流工程的控制保护装置及其他类型电力电子控制保护装置,解决了大规模特高压交直流电网高精度仿真试验研究的难题,并且实现了同时接入8回直流工程控制保护装置、电磁暂态仿真规模超过6 000节点的数模混合实时仿真。通过对实际电网故障的反演和结果对比,验证了所构建仿真平台方案的有效性。 展开更多

关键词 大规模交直流电网 电磁暂态 实时仿真 建模 模型验证

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基于MPC的交直流配电网多时间尺度优化调度 被引量：4

18

作者 刘洁 吉兴全 +2 位作者 王怀路 杨迪 陈德华 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期64-72,共9页

多时间尺度优化调度是消纳不可控分布式能源的一种有效手段,但传统优化调度方法随时间尺度增大会出现较大误差.提出一种基于模型预测控制的交直流配电网多时间尺度优化调度方法,长时间尺度中,以交直流配电网运行成本最低为优化目标,求... 多时间尺度优化调度是消纳不可控分布式能源的一种有效手段,但传统优化调度方法随时间尺度增大会出现较大误差.提出一种基于模型预测控制的交直流配电网多时间尺度优化调度方法,长时间尺度中,以交直流配电网运行成本最低为优化目标,求解长时间尺度出力计划值.短时间尺度中,为了应对不可控分布式能源的不确定性,保证交直流配电网的稳定运行,采用模型预测控制的方法,以长时间尺度出力计划值为基准值,滚动优化求解短时间尺度出力计划值,并对下发的出力计划值进行反馈校正,使得到的出力计划值更加平滑.仿真结果表明该方法具有可行性和有效性. 展开更多

关键词 交直流配电网 模型预测控制 多时间尺度 分布式能源 优化调度

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