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龍圖騰網(wǎng)獲悉國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)福建省電力有限公司申請的專利基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115021285B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210873872.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H02J3/24；該發(fā)明授權(quán)基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法是由陳金玉;李智誠;蔡強;張偉駿;戴立宇;熊嘉麗;唐志軍;鄧超平;鄭紅旭;郭威;林國棟;林少真;晁武杰設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-07-21向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提出一種基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法，首先，針對風(fēng)電預(yù)測出力可能存在的最大誤差，構(gòu)建風(fēng)電不確定性集，以更全面地考慮風(fēng)電出力的不確定性為目標(biāo)，基于魯棒優(yōu)化原理建立含風(fēng)電不確定性集的風(fēng)電波動平抑模型，根據(jù)對偶理論將建立的min?max雙層優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單層確定性優(yōu)化問題。其次，針對BESS參與平抑風(fēng)電波動可能出現(xiàn)充放電裕度不足的問題，對儲能電池荷電狀態(tài)的優(yōu)化，確保BESS具有足夠的裕度平抑風(fēng)電波動。最后，為了應(yīng)對風(fēng)電預(yù)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度隨預(yù)測時域增大而降低的問題，基于模型預(yù)測控制原理，根據(jù)風(fēng)電場滾動上報未來4h的超短期預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行滾動優(yōu)化控制BESS，提出基于魯棒模型預(yù)測控制的風(fēng)電波動平抑策略。

本發(fā)明授權(quán)基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于魯棒模型預(yù)測控制的電池儲能參與風(fēng)電波動平抑方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1：在優(yōu)化開始時，基于風(fēng)電場滾動上報的風(fēng)電預(yù)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建風(fēng)電不確定性集Uk+N-1|k； 步驟S2：構(gòu)建基于魯棒模型預(yù)測控制的風(fēng)電波動平抑模型，根據(jù)對偶轉(zhuǎn)換將模型的min-max雙層優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單層確定性優(yōu)化問題； 步驟S3：在k時刻優(yōu)化計算得到未來預(yù)測時域N內(nèi)的最優(yōu)控制序列Zk＝{Pbk+1,…,Pbk+i,…Pbk+N-1}； 步驟S4：將最優(yōu)控制序列Zk的第一個值Pbk+1作用于風(fēng)儲系統(tǒng)，計算更新狀態(tài)變量SOCk+1、Pgk+1并反饋至系統(tǒng)用于構(gòu)建下一個時刻的風(fēng)電波動平抑模型； 步驟S5：若優(yōu)化時刻已經(jīng)超過控制時長，則結(jié)束優(yōu)化，否則時間滾動至下一時刻，并返回步驟S1； 所述基于魯棒模型預(yù)測控制的風(fēng)電波動平抑模型包括： 風(fēng)電不確定性集Uk+N-1|k表示為： 式中：Pwk表示k時刻風(fēng)電場的實際輸出功率,表示k時刻風(fēng)電功率的預(yù)測值，表示k時刻風(fēng)電功率預(yù)測的允許最大誤差值，Г為預(yù)測時域內(nèi)的波動時段數(shù)，在[0,N]范圍內(nèi)取整數(shù)值，其大小影響著控制策略的魯棒性，N表示預(yù)測時域長度，βk為預(yù)測誤差系數(shù)，取值為{0,1}； 在每個滾動優(yōu)化時段，目標(biāo)函數(shù)為： 式中：k表示滾動的起始時刻，k＝[1,2,…M]，M為總時長；Pgk+i表示k+i時刻風(fēng)儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)功率，Pbk+i表示k+i時刻BESS輸出功率，SOCk+i表示k+i時刻儲能電池荷電狀態(tài)，SOCb為儲能電池的最佳荷電狀態(tài)，N為預(yù)測時域長度，a和b為權(quán)重系數(shù)； 約束條件包括： 風(fēng)儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)功率約束： Pgk+1＝Pbk+Pwk3 |Pgk+i+1-Pgk+i|≤δ,i＝0,1,...,N-14式中：δ表示風(fēng)儲系統(tǒng)并網(wǎng)功率波動限值； 電池儲能系統(tǒng)運行約束： 電池儲能系統(tǒng)在第k個時刻的SOC與該時段的充放電功率和前一時段的荷電狀態(tài)有關(guān)： 式中：T為電池儲能系統(tǒng)控制周期，表示電池儲能系統(tǒng)k時刻的充電功率，表示電池儲能系統(tǒng)k時刻的放電功率； 電池儲能系統(tǒng)運行受電池荷電狀態(tài)和最大充放電功率約束；引入01變量用于表示電池儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)： 式中：SOCmin、SOCmax分別表示儲能電池荷電狀態(tài)的上下限，分別表示電池儲能系統(tǒng)出力上下限，是表示電池儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)的01變量，當(dāng)表示充電，當(dāng)表示放電。

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