Hierarchical Prediction Control Strategy of Active Power for Photovoltaic Cluster

YE Lin; CHENG Wending; LI Zhuo; CHU Xiaojie; ZHAO Yongning; PEI Ming; ZHENG Yingying

doi:10.7500/AEPS20220331006

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Hierarchical Prediction Control Strategy of Active Power for Photovoltaic Cluster

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Hierarchical Prediction Control Strategy of Active Power for Photovoltaic Cluster
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 2, Pages: 42-52(2023)
- 作者机构：
  
  1.中国农业大学信息与电气工程学院，北京市 100083
  2.中国电力科学研究院有限公司，北京市 100192
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202155018A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20220331006
  CLC：
- Received：31 March 2022，
  
  Revised：2022-08-01，
  
  Published Online：28 November 2022，
  
  Published：25 January 2023
- 稿件说明：
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叶林,程文丁,李卓等.光伏集群有功功率分层预测控制策略[J].电力系统自动化,2023,47(2):42-52.

YE Lin,CHENG Wending,LI Zhuo,et al.Hierarchical Prediction Control Strategy of Active Power for Photovoltaic Cluster[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(2):42-52.
叶林,程文丁,李卓等.光伏集群有功功率分层预测控制策略[J].电力系统自动化,2023,47(2):42-52. DOI： 10.7500/AEPS20220331006.

YE Lin,CHENG Wending,LI Zhuo,et al.Hierarchical Prediction Control Strategy of Active Power for Photovoltaic Cluster[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(2):42-52. DOI： 10.7500/AEPS20220331006.

摘要

针对光伏集群有功功率的波动性和随机性会显著影响电力系统安全稳定运行的问题，基于大系统分层递阶控制理论，提出光伏集群有功功率分层预测控制策略。该策略在空间尺度上分为3个层级：在日前集群跟踪层以跟踪日前调度计划为目标，建立光伏集群调度计划跟踪模型，并将优化后的调度计划值下发给子集群层；在子集群层中建立协调优化分配模型，同时将集群下发的控制指令合理分配给各子集群，并给出子集群内部电站的优化出力值；在实时电站控制层建立电站有功控制模型，该模型根据运行工况及所接收的优化出力值，自适应采取最大出力模式或跟随模式工作。最后，仿真结果表明所提方法在保证系统安全稳定前提下，能够提高目标区域内光伏消纳，且使得各个光伏电站有功出力更加平稳。

Abstract

Aiming at the problem that the fluctuations and randomness of active power for photovoltaic clusters will significantly affect the safe and stable operation of the power system

based on the hierarchical control theory of large systems

the hierarchical prediction control strategy of active power for photovoltaic clusters is proposed. The strategy is divided into three levels in the spatial scale. At the day-ahead cluster tracking layer

with the goal to track the recent scheduling plan

a scheduling plan tracking model of the photovoltaic cluster is established

and the optimized scheduling plan is sent to the sub-cluster layer. At the sub-cluster layer

coordinated optimization allocation model is established

and at the same time

the control command issued by the cluster is reasonably assigned to each sub-cluster

and the optimized output value of the internal power station of the sub-cluster is given. At the real-time power station control layer

the actual power control model of the power station is established

and based on the operation conditions and received optimized output values

this model adaptively adopts the maximum output mode or following mode for operation. Finally

the experimental results show that the proposed method can improve the photovoltaic accommodation in the target area on the premise of ensuring the security and stability of the system

and make the active power of photovoltaic power stations more stable.

关键词

Keywords

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