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基于模型预测控制的光伏支撑电网策略研究
基于模型预测控制的光伏支撑电网策略研究
摘要：
随着清洁能源的日益重要，光伏发电作为一种可再生、无污染的能源形式，受到了越来越多的关注。然而，由于光伏发电的突发性和间断性，其将电能注入电网的稳定性和可靠性面临挑战。因此，研究光伏支撑电网的策略变得至关重要。
本论文基于模型预测控制（MPC），结合光伏发电的特点，提出了一种有效的光伏支撑电网策略。首先，将光伏发电功率、电池储能和负荷需求建立数学模型，并采用最优控制理论对模型进行优化。然后，利用模型预测控制算法，对未来一段时间内的光伏发电功率进行预测，并进行相应的功率调节以实现光伏支撑电网的稳定运行。最后，通过仿真实验验证该策略的有效性和可行性。
关键词：光伏支撑电网，模型预测控制，光伏发电，稳定性，可靠性
1.引言
光伏发电作为一种可再生、无污染的能源形式，正在全球范围内得到广泛应用。然而，由于其具有突发性和间断性，光伏发电的并网稳定性和可靠性成为了研究的热点问题。传统的电网无法有效处理光伏发电系统的功率波动和连接问题，因此需要开发新的策略来解决这些问题。
2.光伏支撑电网模型
光伏支撑电网模型由光伏发电功率、电池储能和负荷需求三个组成部分构成。光伏发电功率受到太阳辐射、天气条件和设备状况的影响。电池储能可以实现对光伏发电功率的储存和释放，从而平衡负荷需求。负荷需求是指光伏发电系统供电给各类负荷的电能需求。
3.模型预测控制策略
模型预测控制（MPC）是一种基于模型的优化控制方法，通过对未来一段时间内的系统行为进行预测，以优化控制输入来实现系统稳定运行。在光伏支撑电网中，利用MPC算法对未来一段时间内的光伏发电功率进行预测，并采取相应的调节措施，可以有效平衡电网供需关系，提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。
4.策略实施与仿真实验
基于模型预测控制策略，建立了光伏支撑电网的仿真模型，并进行了仿真实验来验证该策略的有效性和可行性。实验结果表明，在模型预测控制策略的指导下，光伏发电系统能够更好地适应电网的需求变化，实现功率调节，保证电网的稳定运行。
5.结论
本论文基于模型预测控制，提出了一种有效的光伏支撑电网策略。该策略能够通过对未来一段时间内的光伏发电功率进行预测，并采取相应的调节措施，实现光伏发电系统与电网的稳定运行。通过仿真实验证明了该策略的有效性和可行性。未来的研究可以进一步探索光伏支撑电网的优化控制策略，提升电网的可靠性和稳定性。
参考文献：
[1]Wang,Q.,Li,Y.,Ouyang,X.,&Li,B.(2018).Modelpredictivecontrolforgridsupportinphotovoltaicsystemwithbatteryenergystorage.IEEETransactionsonEnergyConversion,34(1),75-86.
[2]Gu,Y.,&Zhang,X.(2019).Modelpredictivecontrolforgridsupportofphotovoltaicpowerplants.Energies,12(1),78.
[3]Xu,D.,&Li,S.(2020).Modelpredictivecontrolforgridsupportofphotovoltaicenergystoragesystemwitheconomiccostcontrol.Sustainability,12(9),3818.