基于模型预测算法的含储能微网双层能量管理模型
摘要：
随着可再生能源的快速发展和能源系统的变革，微网作为一种新兴的能源供应模式，其在能源管理和
电力系统调度中起到了重要的作用。本文基于模型预测控制（MPC）算法，提出了一种含储能的微网
双层能量管理模型，旨在将可再生能源、储能技术和传统电力系统有效地结合起来，实现对电力系统
的优化调度和能量管理。
关键词：储能优化、模型预测控制、微网、优化调度、能量管理
1. 引言
随着全球对可再生能源的重视和需求的增加，微网作为一种新兴的能源供应模式逐渐受到广泛关注。
微网是通过将可再生能源、储能技术和传统电力系统有效地结合起来，形成一个能够自主调度和管理
能源的小型电力系统。与传统的集中式电力系统相比，微网具有更强的可靠性、灵活性和可持续性。
然而，要实现微网的高效运行和优化调度，需要解决能源管理的核心问题，即如何合理配置和调度微
网中的能源资源。
2. 储能优化
储能技术作为微网的重要组成部分，其能够有效地解决可再生能源波动性和间歇性的问题。在本文中
，我们考虑了储能设备的优化配置和调度，以实现最佳的能量管理效果。首先，我们对储能设备进行
了建模，将其视为一种能量的储存和释放装置。然后，我们根据微网的运行特点和能源需求来确定储
能设备的最佳配置方案。最后，我们利用模型预测控制算法对储能设备进行调度，以实现微网的能量
平衡和稳定运行。
3. 模型预测控制
模型预测控制（MPC）算法是一种基于模型的优化调度方法，其通过对系统的未来状态进行预测，并
根据预测结果制定最佳控制策略。在本文中，我们采用 MPC 算法对微网进行优化调度，以最小化总运
行成本和消除预测误差引起的波动。具体地说，我们将微网的运行成本分为两层：上层为 EMS 系统，
其目标是最小化总运行成本；下层为 EMS，其目标是消除预测误差引起的波动。通过这种双层调度模
型，我们能够更有效地实现微网的能量管理和优化调度。
4. 微网系统模拟
为了验证所提出的双层能量管理模型的性能，我们使用 MATLAB 平台搭建了一个微网系统仿真平台。
在仿真中，我们考虑了微网聚合单元包括风电、光伏、储能和超级电容器等能源资源，并根据实际数
据对其进行建模和参数设置。通过对仿真结果的分析和对比，我们证明了所提出的双层能量管理模型
在能量平衡和优化调度方面的有效性和优越性。
5. 结论
