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考虑气动相互作用的双阶段MPC风电场自动发电控制
Dual-Stage MPC-Based AGC for Wind Farm Considering Aerodynamic Interactions
Zishuo Huang · Wenchuan Wu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
风电场被鼓励提供自动发电控制（AGC）服务，但风机间的复杂气动相互作用增加了AGC控制难度。本文提出一种基于推力系数（主要通过变桨角调节）和偏航角控制动作的显式风速预测模型，并基于Navier-Stokes方程的数值实验验证其准确性。鉴于推力系数与偏航角调节涉及显著不同的时间尺度，设计了一种双阶段模型预测控制（MPC）策略。该策略以所提风速预测模型作为各风机风速的代理模型，第一阶段根据预测时刻风电场可用功率是否充足优化偏航角参考值；第二阶段协调控制各风机的推力系数与偏航角，以跟踪AGC功率指令并...
解读: 该双阶段MPC控制策略对阳光电源的风电储能系统具有重要参考价值。首先，文中提出的风速预测模型可优化ST系列储能变流器的功率调度算法，提升风储联合运行效率。其次，基于时间尺度分离的双阶段控制思路可应用于PowerTitan大型储能系统的多时间尺度功率控制，协调电池荷电状态管理(慢)与功率快速响应(快)...
通过详细的输电建模和机组策略选择提升不确定性和阻塞条件下的自动发电控制性能
Enhancing Automatic Generation Control Performance Under Uncertainty and Congestion Through Detailed Transmission Modeling and Strategic Selection of Units
Victor H. Hinojosa · Daniel Bolbarán · Esteban Gil · Guillermo Gutierrez-Alcaraz · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
将自动发电控制（AGC）系统视为经济调度与同步发电机动态之间的中介，本文提出一种新的AGC建模方法。该调度框架基于随机N-1有损网络约束经济调度问题，构建为混合整数线性规划模型，并采用分段线性表达式表示输电损耗。在一次调频结束后，该方法在两阶段随机优化中选择参与调节的机组并确定其调节分配因子，综合考虑负荷电压依赖性，利用线性有损移位因子建模潮流与网损，最小化启停与运行成本。所提方法允许AGC机组双向调节以经济应对低频事件，协同优化能量与备用，相较传统AGC更具灵活性与效率。在50节点系统中通过D...
解读: 该AGC优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双向调节策略与能量-备用协同优化方法，可直接应用于储能变流器参与电网一次调频后的二次调频控制，通过随机优化算法动态调整储能系统充放电功率分配因子，在考虑输电阻塞和网损的前提下实现经济调度。该方...
通过集成RTEM与P2P能源交易模型并协同AGC系统提升电网频率支持
Enhancing Grid Frequency Support by Integrating RTEM and P2P Energy Trading Models in Coordination With AGC System
Liza Debbarma · Sanjoy Debbarma · Kingshuk Roy · Siddhartha Deb Roy 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
在可再生能源和以逆变器为主导的电力系统中管理频率安全已成为一个紧迫的问题。此外，同步机组的退役导致调节市场中备用容量的可用性降低。本文提出了一个将实时能源市场（RTEM）与集中式自动发电控制（AGC）相协调的新型框架，以在配电网层面存在点对点（P2P）能源交易的情况下提升电网动态性能。假设实时能源市场作为一个每五分钟进行一次调度的离散自动发电控制系统运行。为了将点对点交易整合到微电网（MG）中以提供频率支持，本文开发了一个用户 - 产消者合同参与矩阵（CPCPM），其中该矩阵的元素代表产消者和消...
解读: 从阳光电源的业务视角看，这项研究针对新能源并网系统的频率安全问题提出了创新性解决方案，与我司在光伏逆变器、储能系统及微电网领域的核心业务高度契合。 该论文提出的实时能源市场（RTEM）与自动发电控制（AGC）协调框架，为我司储能变流器和光伏逆变器产品的功能升级指明了方向。特别是其引入的点对点（P2...
基于MIMO模糊逻辑控制器的热-混合储能系统近似最优能量管理
Approximate Optimal Energy Management of Thermal-HESS System for MIMO Fuzzy Logic Controller Based AGC
Zao Tang · Jia Liu · Yikui Liu · Tong Su 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
相较于单一储能装置，混合储能系统（HESS）在自动发电控制（AGC）指令跟踪中具有优势，并可降低储能投资成本。传统控制方法虽能在特定时刻匹配AGC指令，但多时段协调性不足，易导致频繁无序充放电，缩短系统寿命。为此，本文提出一种热-HESS系统的近似最优运行策略，以提升机组AGC性能与储能能量管理能力。首先，采用自适应马尔可夫链预测方法预估AGC功率需求趋势；其次，构建考虑当前步与代价函数的随机模型预测控制（SMPC）优化模型。为降低SMPC多步优化带来的计算负担，进一步设计MIMO模糊逻辑控制器...
解读: 该MIMO模糊逻辑控制的混合储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的自适应马尔可夫链预测结合SMPC优化框架，可直接应用于阳光电源储能系统参与电网AGC调频服务场景，通过功率型与能量型储能的协调控制，优化ST储能变流器的充放电策略，减...
一种用于集成大规模太阳能电站的电力系统的新型分层/分散式自动发电控制方案
A Novel Hierarchical/Decentralized AGC Scheme for Power Systems Integrated With Large-Scale Solar Power Plants
Siavash Yari · Masood Mottaghizadeh · Innocent Kamwa · Dmitry Rimorov · IEEE Access · 2025年1月
随着大规模太阳能电站（LSSPPs）在输电系统中渗透率的提升，其对电网稳定性的贡献不容忽视。理论上，此类资源可视为类似传统电厂以维持网络稳定性。然而，多样的频率调节资源带来了系统复杂性、容量及响应速度的差异，给自动发电控制（AGC）性能带来挑战。为此，本文提出一种新型混合（分层/分散式）控制方案，以提升传统AGC在含LSSPPs场景下的性能，并充分挖掘其稳定潜力。首先，提出一种计及传统电厂AGC性能、LSSPP直流链路电压动态、最严重扰动下的临界运行点及负荷模型的旋转备用计算方法。随后，分散式A...
解读: 该分层/分散式AGC方案对阳光电源SG系列光伏逆变器与PowerTitan储能系统的协同控制具有重要价值。文中提出的旋转备用计算方法可直接应用于ST储能变流器的容量配置优化，通过考虑直流链路电压动态特性提升频率响应速度。分散式AGC架构与阳光电源iSolarCloud平台的分布式控制理念高度契合，可...
电池储能系统利用策略研究以减少多台电弧炉运行引起的联络线非计划功率流动
Investigation of Battery Energy Storage Utilization Strategies for Reducing the Unscheduled Power Flows in the Interconnection Lines Caused by Multiple Electric Arc Furnace Operations
Erinç Altıntaş · Işık Çadırcı · Özgül Salor · M. Cengiz Taplamacıoğlu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文评估了利用电池储能系统（BESS）减少电网中多个电弧炉（EAF）运行在互联线路上造成的非计划功率流动的各种策略。研究使用了土耳其电网的数据，为该问题提出了切实可行的解决方案。土耳其电网通过三条超高压（EHV）输电线路与欧洲输电系统运营商网络（ENTSO - E）同步相连。由于存在大量直接由输电系统层面供电的间歇性负荷，如电弧炉，互联线路会出现非计划功率偏差，导致区域控制误差（ACE）性能下降。因此，输电系统运营商（TSO）在实施自动发电控制（AGC）时需要额外的自动频率恢复备用（aFRR）容...
解读: 该研究针对电弧炉等冲击性负荷引起的功率波动问题，与阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的应用场景高度契合。文中提出的基于预测的协同控制策略可直接应用于工业园区储能解决方案，优化ST储能系统的功率响应算法，提升对ms级功率波动的抑制能力。该技术对阳光电源构网型GFM控制策略具有...