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基于模型预测控制的光伏支撑电网策略研究的开题报告
一、研究背景
随着全球能源危机的加剧和环保意识的提升，可再生能源成为了各国政策中的重点，其中光伏发电是具有巨大发展潜力的一个方向。光伏发电具有清洁环保、分布式、可再生等优势，成为绿色发展的重要选择。随着我国新能源电力装机容量不断提高，弃光弃风问题日益凸显，如何有效地利用太阳能资源并将电能送到电网，已成为当前光伏发电领域中的一个亟待解决的问题。
基于模型预测控制（MPC）的光伏支撑电网策略作为一种新颖的控制策略，能够实现精准的控制和调度，减少可再生能源对电网的波动性贡献，提高电网的安全性和可靠性。然而，目前关于基于MPC的光伏支撑电网策略研究还未完全深入，需要深入研究。
二、研究目的和意义
本课题旨在探究基于MPC的光伏支撑电网策略研究，将其应用于光伏发电系统中，提高光伏并网的安全性和经济性，实现光伏发电的高效利用和可持续发展，同时减少电力系统对化石能源的依赖度，推动我国可再生能源领域的发展。具体目标如下：
1.研究光伏发电系统的特点和模型预测控制的基本理论知识。
2.建立基于MPC的光伏支撑电网控制策略模型。
3.分析MPC策略对光伏发电的影响，并设计实验验证。
4.提出针对光伏发电系统的优化控制算法。
三、研究内容和方法
1.光伏发电系统的特点和模型预测控制的基本理论知识。
根据光伏发电系统的特点，探究光伏发电的工作原理和特点，分析模型预测控制的基本理论知识和相关研究进展，为后续的研究提供理论基础。
2.建立基于MPC的光伏支撑电网控制策略模型。
建立基于MPC的光伏发电系统模型，分析MPC策略的适用范围和实施步骤，设计电网支撑策略，并开展仿真研究。
3.分析MPC策略对光伏发电的影响，并设计实验验证。
根据已有数据资料，探究MPC策略对光伏发电的影响规律，设计实验验证模型，验证模型的有效性和效果，为进一步提高控制策略提供依据。
4.提出针对光伏发电系统的优化控制算法。
针对光伏发电系统的MPC算法，结合区域能源特点和光伏发电系统的实际情况，探究针对光伏发电系统的优化控制算法，并进行仿真研究，为提高MPC控制策略的实效性提供依据。
四、预期成果
1.深入了解光伏发电系统的原理和特点，熟悉MPC算法及相关技术。
2.建立基于MPC的光伏支撑电网控制策略模型，开展仿真研究，分析影响因素及规律。
3.设计实验验证模型，验证实验的有效性和效果。
4.提出针对光伏发电系统的优化控制算法，进一步提高光伏支撑电网的实效性和实际应用价值。
五、研究计划和进度安排
1.前期阶段（2个月）：对光伏发电系统的特点和模型预测控制的基本理论知识进行深入了解，建立基于MPC的光伏支撑电网控制策略模型。
2.中期阶段（4个月）：分析MPC策略对光伏发电的影响，并设计实验验证模型。
3.后期阶段（2个月）：提出针对光伏发电系统的优化控制算法，开展仿真研究，撰写毕业论文。
六、资源需求
1.硬件需求：个人电脑、智能终端设备等。
2.软件需求：Matlab、Simulink等相关软件。
3.文献阅读：技术期刊、学位论文、书籍等。
七、研究团队
本课题由学校能源学院的导师带领学生小组开展，学生需具备较好的电力系统、光伏发电和模型预测控制等基础知识和分析能力。同时，需要有一定的编程能力，具备较好的团队协作能力，完成研究工作。
八、参考文献
[1]白冈祥吾,同济大学等,基于模型预测控制的可再生能源智能配电网,冶金工业自动化,2020,46(06):93-97.
[2]张铁,韩旭,刘鹏,基于PSCAD和MATLAB混合仿真的PV-T系统性能分析,电力系统及其自动化学报,2018,30(22):91-96.
[3]邝岩,马齐,郁明等,光伏电站实时预测控制关键技术与应用研究,电力系统保护与控制,2021,49(08):97-104.