Coordinated Control Strategy of Photovoltaic Hybrid Energy Storage Considering Prediction Error Compensation and Fluctuation Suppression

Lirong XIE; Hao ZHENG; Chengwei WEI; Shaoyi HU

doi:10.7500/AEPS20200505001

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Coordinated Control Strategy of Photovoltaic Hybrid Energy Storage Considering Prediction Error Compensation and Fluctuation Suppression

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Coordinated Control Strategy of Photovoltaic Hybrid Energy Storage Considering Prediction Error Compensation and Fluctuation Suppression
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 3, Pages: 130-138(2021)
- 作者机构：
  
  1.电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室（新疆大学），新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830047
  2.新疆工程学院控制工程学院，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830001
  3.特变电工新疆新能源股份有限公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China;Sub-project of Major Science and Technology Project in Xinjiang Uygur Autonomous Region;Natural Science Key Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region University Scientific Research Program
- DOI：10.7500/AEPS20200505001
  CLC：
- Received：05 May 2020，
  
  Revised：2020-08-13，
  
  Published Online：28 September 2020，
  
  Published：10 February 2021
- 稿件说明：
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谢丽蓉,郑浩,魏成伟等.兼顾补偿预测误差和平抑波动的光伏混合储能协调控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(3):130-138.

XIE Lirong,ZHENG Hao,WEI Chengwei,et al.Coordinated Control Strategy of Photovoltaic Hybrid Energy Storage Considering Prediction Error Compensation and Fluctuation Suppression[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(3):130-138.
谢丽蓉,郑浩,魏成伟等.兼顾补偿预测误差和平抑波动的光伏混合储能协调控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(3):130-138. DOI： 10.7500/AEPS20200505001.

XIE Lirong,ZHENG Hao,WEI Chengwei,et al.Coordinated Control Strategy of Photovoltaic Hybrid Energy Storage Considering Prediction Error Compensation and Fluctuation Suppression[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(3):130-138. DOI： 10.7500/AEPS20200505001.

摘要

为了提升光伏输出功率预测精度和平抑功率波动，提出一种兼顾补偿预测误差和平抑波动的光伏混合储能协调控制策略。首先，利用概率统计分布对预测误差和功率波动进行分析，确立补偿预测误差和平抑波动目标域，基于预测允许误差上下限值确定补偿预测误差目标域的充/放电参考功率，以一阶低通滤波平滑曲线确定平抑波动目标域的充/放电参考功率。然后，基于频谱分析将目标域外的功率分解为高频和低频分量，实现功率分配目的，并基于目标域将混合储能电池分为4组，根据充/放电参考功率进行充/放电池组状态切换，实现对不同工况补偿预测误差的初级控制和平抑波动的次级控制，完成混合储能充/放电优先级控制。最后，以中国新疆某光伏电站为例进行算例分析，结果表明了所提策略的有效性。

Abstract

To improve the prediction accuracy of photovoltaic power output and suppress the power fluctuation

a coordinated control strategy of photovoltaic hybrid energy storage considering prediction error compensation and fluctuation suppression is proposed. Firstly

the target region of compensating prediction error and smoothing fluctuations is established by utilizing the statistical probability distribution to analyze the prediction error and power fluctuation. The charging/discharging reference power of the target domain for compensating prediction error is determined based on the upper and lower limits of the allowable prediction error while the charging/discharge reference power of the target domain for smoothing fluctuations is determined through first-order low-pass smooth filter curve. Then

based on the spectrum analysis

the power outside the target domain is decomposed into high-frequency and low-frequency components

so as to realize the objective of power distribution. The hybrid energy storage batteries are divided into four groups based on the target domain

and the charging/discharging battery group states are switched according to the charging/ discharging reference power

so as to realize the primary control of compensating prediction error under different working conditions and the secondary control of smoothing fluctuations

and fulfill the charging/discharging priority control of hybrid energy storage. Finally

the case study is made by taking a photovoltaic power plant in Xinjiang in China as an example. The results show the effectiveness of the proposed strategy.

关键词

Keywords

references

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