基于模型预测的光伏参与电网调频方法研究_.pdfVIP

第18卷第3期电气工程学报Vol.18No.3

2023年9月JOURNALOFELECTRICALENGINEERINGSep.2023

DOI：10.11985/2023.03.037

基于模型预测的光伏参与电网调频方法研究*

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吴馥云程卫李高宁吕建国

(1.三江学院机械与电气工程学院南京210012；

2.南京理工大学自动化学院南京210094)

摘要：针对大规模光伏并网导致电力系统一次调频能力不足的问题，光伏发电主动参与电网频率调节是解决这一问题的重要

手段。首先介绍了两级式光伏发电系统的拓扑结构与控制策略，然后考虑到下垂控制对电网频率暂态调节有限，提出了一种

模型预测控制与下垂控制相结合的调频控制策略。该控制策略在光伏发电保留一定有功功率的基础上，通过频率差值改变下

垂控制的输出增量与频率偏差率改变模型预测控制的输出增量，进而改变光伏发电的有功输出功率，使其参与系统调频。最

后在Matlab/Simulink平台上搭建了一套含光伏发电的区域电网仿真模型，通过仿真分析验证了调频控制策略的可行性与有效

性。仿真结果表明，该控制策略不仅对电网频率的稳态起到调节作用，还改善了电网频率的暂态与动态效果。

关键词：两级式光伏发电系统；频率调节；下垂控制；模型预测控制

中图分类号：TM761

ResearchontheMethodofPhotovoltaicParticipationinGridFrequency

RegulationBasedonModelPredictionControl

WUFuyun1CHENGWei2LIGaoning2LÜJianguo2

(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,SanjiangUniversity,Nanjing210012;

2.SchoolofAutomation,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094)

Abstract：Aimingattheproblemofinsufficientprimaryfrequencyregulationabilityofthepowersystemcausedbylarge-scale

photovoltaicgridconnection,photovoltaicsactivelyparticipateingridfrequencyregulationisanimportantmeanstosolvethis

problem.Firstly,thetopologystructureandcontrolstrategyoftwo-stagephotovoltaicpowergenerationsystemareintroduced.Then,

consideringthatdroopcontrolhaslimitedeffectonfrequencytransientregulationofpowergrid,afrequencyregulationcontrol

strategycombiningmodelpredictivecontrol