计及SOC安全边界的光储联合系统协同控制策略

摘要

为解决光储联合系统储能电池荷电状态(state of charge, SOC)超出安全边界时电池加速老化，系统运行经济性差，且系统功率动态响应速度慢的问题，依据光储联合系统的运行特性，提出一种计及SOC安全边界的光储联合系统协同控制策略，当SOC达预设边界时自动切换变流器工作模式，保证系统健康运行的同时使系统具备频率支撑能力。设计一种基于模型预测控制的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)策略，实现对电网的惯量支撑和负荷功率需求的快速响应。通过搭建MATLAB/Simulink光储联合系统仿真模型，对储能电池SOC越限时的功频响应特性进行对比和分析，结果表明，模型预测控制相比传统双闭环控制具有更好的动态调节性能，且电池SOC始终处于预设的安全边界内。所提方法可以有效加快光储联合系统功率响应速度，提升对电网的主动支撑能力。

关键词

光储联合系统 / 虚拟同步发电机 / 模型预测控制 / 荷电状态 / 协同控制

基金资助

国网山东省电力公司科技资助项目(520626230031)