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基于MPC的风电场有功分配策略研究的开题报告
一、选题背景
风电发电已成为当今世界上主流的清洁能源之一，风电场往往由大量的风机组成，产生的电力将会通过一定的电网输送到各个用户端。随着电力市场的逐渐形成，电力的质量和效率成为电力市场竞争的核心。同时，随着风电技术的不断发展，风电场规模越来越大，其风机数量、投资成本和灵活性等都给风电场的运营管理带来了诸多难题。
当前风电场中存在着能量浪费和能源不平衡等问题，使用传统的PID控制策略难以得到良好的解决方案。因此，基于MPC控制策略的新型风电场有功分配策略应运而生。MPC策略结合了高级控制技术与最优控制理论，能够大幅提升电网的运行效率和稳定性，降低能源消耗成本，更好的保障电力市场的电力质量和电力安全。
二、研究目的和意义
针对风电场有功分配问题，本文引入基于MPC控制策略的新型有功分配策略，以解决传统PID控制策略难以处理的能量浪费、能源不平衡和电力质量等问题。
本文的主要研究目的如下：
1.系统分析风电场有功分配的现状及存在问题；
2.探究MPC控制策略的相关理论及应用；
3.基于MPC控制策略设计新型风电场有功分配策略；
4.构建仿真模型对新型风电场有功分配策略进行验证；
5.比较新型风电场有功分配策略与传统PID控制策略的优劣。
本文所研究的新型风电场有功分配策略在解决风电场中存在的问题和提高电网运行效率和稳定性方面具有较高的理论和实际意义。
三、研究内容和方法
本研究将以风电场有功分配为研究对象，主要内容如下：
1.风电场有功分配的现状及存在的问题分析；
2.MPC控制策略的理论研究与应用；
3.基于MPC控制策略的新型风电场有功分配策略设计；
4.仿真模型设计与验证，比较新型风电场有功分配策略与传统PID控制策略的优劣。
本研究将采用以下研究方法：
1.文献研究法：对国内外风电场有功分配的研究现状进行调查，并从中总结出解决问题的主要方法及其运用情况。
2.理论分析法：基于MPC控制策略对风电有功分配进行理论分析，并建立控制算法模型；
3.实验仿真法：利用MATLAB/Simulink搭建新型风电场有功分配策略的仿真模型，进行验证。
四、预期成果
1.风电场有功分配问题的分析与归纳；
2.基于MPC控制策略的新型风电场有功分配策略；
3.针对新型风电场有功分配策略的仿真模型；
4.实验数据和分析结果；
5.结论与对比分析。
五、存在的问题和解决措施
1.研究主题相对较为复杂，需要建立大量的模型，因此需要有较高的理论和实践基础；
2.模型的参数和控制算法需要进行较多的计算和实验，会占用大量的时间和人力；
3.实验时需考虑风电场的实际情况，数据收集和分析的难度较大。
针对以上问题，本研究将加强理论学习和实践操作，通过团队合作精神共同解决难题，并在实验前制定周密的实验计划和安排，确保实验工作的顺利完成。
六、研究进度安排
本研究计划在以下时间段内完成：
2022年3月——2022年4月：文献调研和理论研究；
2022年5月——2022年6月：模型建立和仿真实验；
2022年7月——2022年8月：实验结果分析和论文撰写；
2022年9月——2022年10月：论文修改及答辩准备。