基于MPC的直流微电网双层功率分配优化的研究

微电网中可再生能源（Renewable Energy Source，RES）和混合储能系统（Hybrid Energy Storage System，HESS）的集成为终端用户和系统运营商提供了潜在的利益。然而，RES的间歇性问题和储能系统的高成本需要深入研究，以确保微电网的经济运行。提出了一种由蓄电池和超级电容器组成的混合储能系统，对微电网双层双时间尺度的预测能量管理系统（Energy Management System，EMS）进行功率分配优化调度，并对蓄电池和超级电容器的退化成本进行建模。为了以最小的运行成本维持较高的系统鲁棒性，提出了分层调度模型，以优化有限时间范围内微电网在公用电网中的经济性和可靠性。其中，上层目标为最小化总运行成本，下层目标为消除预测误差引起的波动和储能实时风电并网功率波动。仿真研究表明，在两个控制层可以利用不同类型的储能元件特性，功率调度分配优先级最高为超级电容器，其次为微电网与公用电网交互，最后为蓄电池。针对多个决策目标，微电网运行的经济效益进一步提高。在实时定价方案中也验证了所提混合储能结构的有效性。