基于监督预测控制的风光互补发电系统功率协调控制方法

摘要

本发明属于新能源控制与应用技术领域，尤其涉及一种基于监督预测控制的风光互补发电系统功率协调控制方法，分别建立风力发电子系统、光伏发电子系统、蓄电池储能子系统这三个数学模型，分别设计第一或第二滑模变结构控制器，使风力发电子系统在风力充足或不足的情况下功率输出跟踪给定值或实现最佳叶尖速比，并以最大输出功率运行；分别设计第三或第四滑模变结构控制器，使光伏发电子系统在光照充足或不足的情况下输出功率跟踪负荷需求或实现最大功率点跟踪控制；基于风力发电为主、光伏发电为辅、蓄电池补充的控制目标设计监督预测控制器实现三种不同天气情况下的滑模变结构控制器的控制模式切换、以及蓄电池开关的控制。

主权项

一种基于监督预测控制的风光互补发电系统功率协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：分别根据风力发电、光伏发电、蓄电池储能的工作原理建立风力发电子系统、光伏发电子系统、蓄电池储能子系统这三个数学模型，并根据这三个数学模型建立风光互补发电系统的数学模型；步骤2：设计第一滑模变结构控制器，使风力发电子系统在风力充足的情况下功率输出跟踪给定值；设计第二滑模变结构控制器，使风力发电子系统在风力不足的情况下处于最佳叶尖速比，并以最大输出功率运行；步骤3、设计第三滑模变结构控制器，使光伏发电子系统在光照充足的情况下输出功率跟踪负荷需求；设计第四滑模变结构控制器，使光伏发电子系统在光照不足的情况下实现最大功率点跟踪控制；步骤4：基于风力发电为主、光伏发电为辅、蓄电池为补充的控制目标，设计监督预测控制器，实现风力充足、风力不足光照充足、风力和光照均不足这三种情况下的第一滑模变结构控制器与第二滑模变结构控制器的控制模式切换、第三滑模变结构控制器与第四滑模变结构控制器的控制模式切换、以及蓄电池开关的控制。