基于电荷态的储能功率约束的微网运转控制

微网概念由于可以在网连模式与离网模式之间切换，具有高度灵活性和韧性，因而为农村地区和关键基础设施提供了理想解决方案。在离网或孤立模式下，主要目标是实现成本最小化，同时确保安全可靠的运行。通常情况下，微网的最优运行方案假设能源储存单元具有固定功率限制。然而，这对于锂离子能源储存系统而言并不充分，这些系统常常具有取决于电荷态的动态功率限制。当电荷态接近其边界时，这些限制尤为显著。本文使用凸多边形对能源储存的动态约束进行建模，并拟合来自11.6千瓦时锂离子能源储存系统的实验数据。将多边形约束集成到针对由燃料电池、光伏发电机和锂离子能源储存系统组成的离网微网设计的模型预测控制方案中。为评估优势，进行了两种配置的案例研究。没有多边形约束的模型预测控制器在11.77%的仿真时间步中出现约束违规，最大偏差为118%超过功率限制。而采用多边形约束的配置在整个仿真时段内未出现任何违规。