基于模型预测控制的风电集群多时间尺度有功功率优化调度策略研究

风电集群有功功率多时间尺度优化调度是提高风电集群精细化调度水平,促进风电消纳的有效技术手段。为有效克服已有方法在风电集群有功功率控制效果差、跟踪调度计划误差较大的不足,基于模型预测控制理论,提出一种风电集群有功功率多时间尺度协调调度新方法。该方法基于方差–协方差变权重组合预测模型对日前风电功率进行预测,依据风电集群出力特性,考虑风电功率的上升、平稳、下降等主要变化趋势,建立有功功率动态变化优先次序集。在日前调度阶段,考虑风电集群预测值与调度值的偏差,建立以风电消纳最大化为目标的调度模型;在日内调度阶段,为减小风电集群日前预测误差带来的不利影响,采用模型预测控制技术实现风电集群有功功率有限时域滚动优化和实时反馈校正,其中,反馈校正环节以当前时刻风电集群输出状态为新一轮滚动优化调度的初始值。以某大规模风电基地实际数据为算例,结果表明,文中所提方法提高了风电集群有功功率调度精度和平稳性,可以有效协调风电集群有功功率日前调度、日内滚动及实时调度,进一步增加风电集群输出功率的平滑性。