手把手教你学Simulink——基于多能源系统协同与能源互联网的电网系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真

最新推荐文章于 2025-11-01 23:22:29 发布
最新推荐文章于 2025-11-01 23:22:29 发布
阅读量91 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 手把手教你学Simulink的模块库 手把手教你学 MATLAB 专栏 手把手教你学 Simulink 文章标签： 能源 simulink matlab
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/MHD0815/article/details/151906141

目录

一、背景介绍

二、系统架构设计

三、建模过程详解

第一步：创建系统主模型

1. 添加子系统模块

第二步：各单元建模

1. 风力发电机

2. 光伏阵列

3. 锂电池储能

4. 电解水制氢（ALK或PEM）

5. 储氢罐

6. 燃料电池（PEMFC）

第三步：能量管理系统（EMS）设计

1. 上层：经济调度（天/小时级）

2. 中层：模型预测控制（MPC）（分钟级）

3. 下层：实时控制（秒级）

第四步：仿真与调度策略

1. 数据准备

2. 仿真配置

3. 调度策略场景

第五步：性能评估与结果分析

1. 关键指标

2. 仿真结果（示例）

四、总结

核心收获：

风光氢储系统的拓展应用：

优化方向：

——基于多能源系统协同与能源互联网的电网系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真

一、背景介绍

在全球“双碳”目标驱动下，高比例可再生能源并网成为电网发展的核心方向。然而，风电与光伏具有强随机性与间歇性，给电网稳定运行带来巨大挑战。

风光氢储一体化系统（Wind-Solar-Hydrogen-Storage Integrated System）通过将可再生能源发电、电解水制氢、氢气储存与燃料电池发电有机结合，构建了一个长时储能

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文 超级会员免费看
通过Simulink搭建一个风力发电与储能系统集成的模型
amy_mhd的博客
04-19 161
通过上述代码实现，您可以逐步创建一个完整的风力发电与储能系统集成模型（Wind-Storage Hybrid System, WSHS），并对其进行详细的性能评估和优化。风力发电机建模：模拟风力发电机的输出特性，考虑风速变化的影响。储能系统管理：设计电池储能系统的充放电策略，确保系统的稳定性和经济性。负荷管理：根据实时负荷需求，动态调整功率分配，确保供电的连续性和可靠性。能量优化调度：通过优化算法，最大化可再生能源利用率，最小化运营成本。并网/孤岛模式切换。
手把手教你学Simulink--基于多能源系统协同与能源互联网的电网系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真
MHD0815的博客
09-09 100
在全球“双碳”目标驱动下，高比例可再生能源并网成为电网发展的核心方向。然而，风电与光伏具有强随机性与间歇性，给电网稳定运行带来巨大挑战。风光氢储一体化系统（Wind-Solar-Hydrogen-Storage Integrated System）通过将可再生能源发电电解水制氢氢气储存与燃料电池发电有机结合，构建了一个长时储能与能量形态转换的闭环系统，是实现能源互联网与零碳电力系统的关键路径。✅平抑波动：氢储能可实现跨天、跨周储能✅能量转化：电→氢→电/热/交通燃料，实现多能互补✅长时储能。
风光储综合能源系统双层优化规划设计【MATLAB模型实现】
2408_88910159的博客
08-03 1205
（如发电机出力、储能充放电、购售电），使得该周期内的运行成本（购电成本 + 售电收益 + 燃料成本（如有燃气轮机）+ 其他可变运行成本）最低。将上层目标函数（包含投资成本和下层运行成本）与经过KKT条件和大M法转换后的下层约束整合到一起，形成一个大型的单层MILP问题。在给定的设备容量（由上层的决策变量决定）下，目标是优化系统在一个典型运行周期（如一天、一周）内的。在推导KKT条件中的对偶可行性部分时，会用到线性规划的对偶理论，以确保转换的正确性。下层的运行成本是上层总成本目标函数的重要组成部分。
通过Simulink搭建一个包含风力发电、光伏发电和储能系统的微电网模型
xiaoheshang_123的博客
04-06 1083
通过上述代码实现，您可以逐步创建一个包含风力发电、光伏发电和储能系统的微电网模型，并对其进行详细的性能评估和优化。风力发电建模：构建风力发电机的数学模型，模拟其输出功率。光伏发电建模：构建光伏阵列的数学模型，模拟其输出功率。储能系统建模：构建电池储能系统的数学模型，模拟其充放电行为。微电网控制策略设计：设计合理的控制策略，确保微电网的稳定运行。能量管理与调度：开发能量管理系统（EMS），协调各个电源的工作。经济性分析：评估不同控制策略下的经济性，考虑电价、维护成本等因素。环境影响评估。
风光储与电解制氢系统仿真模型（光伏耦合PEM制氢）（Simulink仿真实现）
weixin_67304359的博客
01-23 1173
摘要:电解水制氢作为一种新型储能手段，可作为调整风光能源输出电力的绿色手段。该文以风力发电、光伏发电、电解制氢与燃料电池为研究对象，通过对风光互补发电系统与电解水制氢系统的输出输入功率进行建模仿真，协调优化控制风光电、电解槽、燃料电池以及系统负载的负荷变化要求，改善了风光发电电解水制氢系统与系统负荷之间的负荷不平衡问题，为风光豆补可再生能源系统的稳定运行提供了理论依据。关键词: 风力发电;光伏发电;风光互补;电解水制;燃料电池;仿真;在电力系统分析中，能源的高效整合一直是关键课题。
风光互补发电耦合制氢仿真模型Matlab/Simulink
2401_89292556的博客
12-09 1499
典型的风光互补发电制氢、储氢、用氢一体 化应用系统主要包括光伏发电、风力发电装置、 逆变器和系统控制器，以及由蓄电池、电解槽、 氢气储罐和氢燃料电池组成的氢储能单元，风光 互补发电耦合氢储能系统主要装置布局如下图。该系统通过风光互补发电，利用电解水制氢技术将电能转化为氢能储存，再通过氢燃料电池等技术实现氢能的利用。
手把手教你学Simulink——基于多能源系统协同与能源互联网的电网系统场景实例：基于能源互联网的跨区域电网协同调度建模
MHD0815的博客
09-10 874
本文基于Simulink平台，详细介绍了跨区域电网协同调度系统的建模方法。通过构建西北、华中、华东三个区域电网模型，包括可再生能源主导、水火风光互补和负荷中心三种典型电网结构，并使用特高压直流和交流联络线实现区域互联。重点阐述了多区域混合整数优化调度算法（MILP）的实现过程，包含功率平衡、联络线容量、新能源消纳率等约束条件。通过24小时动态仿真表明，该协同调度系统能显著提高新能源消纳率（96.3%）、降低运行成本（18%）和减少碳排放，验证了能源互联网在跨区域电力互济中的重要作用。
学Simulink——基于多能源协同与能源互联网的发电系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真
xiaoheshang_123的博客
10-17 83
本文介绍了基于Simulink的风光氢储一体化系统建模方法，旨在实现可再生能源高比例消纳与多能源协同优化。主要内容包括：1）构建包含风电、光伏、电解槽、储氢罐、燃料电池和锂电池的10MW级系统模型；2）通过Stateflow和MPC实现分层能量管理策略；3）分析24小时运行场景和年度性能指标。仿真结果表明，该系统可将弃电率降至3%以下，自给率达92.5%，验证了电氢协同储能的优越性。文章还提出了系统优化设计建议，并展望了AI驱动、数字孪生等未来发展方向。
学Simulink--基于多能源系统协同与能源互联网的电网系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真
amy_mhd的博客
09-10 144
在全球“双碳”目标驱动下，高比例可再生能源并网成为电网发展的核心方向。然而，风电与光伏具有强随机性与间歇性，给电网稳定运行带来巨大挑战。风光氢储一体化系统（Wind-Solar-Hydrogen-Storage Integrated System）通过将可再生能源发电电解水制氢氢气储存与燃料电池发电有机结合，构建了一个长时储能与能量形态转换的闭环系统，是实现能源互联网与零碳电力系统的关键路径。✅平抑波动：氢储能可实现跨天、跨周储能✅能量转化：电→氢→电/热/交通燃料，实现多能互补✅长时储能。
【复现】并_离网风光互补制氢合成氨系统容量-调度优化分析（Matlab代码实现）
m0_73907476的博客
11-01 671
摘 要］为有效削减可再生能源发电出力的波动性，提升可再生能源的整体利用效能，本研究创新性地设计了一种集并网与离网功能于一体的风光互补制氢合成氨系统。该系统以实现年度收益最大化为核心目标，在构建过程中，充分考量了系统内的电平衡、氢平衡以及与电网的交互作用等关键运行约束条件，进而建立了容量配置与调度优化的综合模型。研究以内蒙古某地区实际的风光出力数据作为模型输入，通过深入分析风光容量的配比关系，系统探究了不同风光容量配比对系统技术经济性能的具体影响。
学Simulink--基于水力发电系统的场景实例：抽水蓄能电站的发电/抽水模式切换控制
xiaoheshang_123的博客
08-10 114
本文介绍了基于Simulink的抽水蓄能电站发电/抽水模式切换控制建模方法。系统包含工作模式选择、泵/水轮机、发电机/电动机、控制器等模块，通过传递函数简化动态特性建模。重点阐述了模式切换逻辑、PID控制器设计及性能评估指标，包括响应速度、平稳性和效率等。该模型可验证控制策略有效性，为进一步优化抽水蓄能电站运行提供仿真基础。文章提供了完整的建模流程和MATLAB代码示例，便于读者理解实现过程。
Simulink|电力系统风储联合一次调频仿真模型
superone89的博客
01-14 970
风电高渗透率下，电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力，提出将储能与风电自身调频手段相结合，参与系统频率调节。模型采用Simulink进行仿真，建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型，采用四机两区系统，利用频域模型法，附加虚拟惯性控制，储能附加下垂控制，实现了三种模式下的分析对比：风电不调频、低风速参与调频、高风速风储参与调频，仿真结果和原文一致。从上至下依次是风电不调频、低风速参与调频、高风速风储参与调频，实现了三种模式下的对比。
学Simulink--基于风力发电系统的建模与仿真场景：-双馈感应发电机(DFIG)风电系统的矢量控制仿真
amy_mhd的博客
07-12 142
双馈感应发电机（DFIG, Doubly-Fed Induction Generator）是一种广泛应用于现代大型风力发电系统的技术。它通过在转子电路中使用变流器来调节发电机的输出，从而实现对电网的有效支持和优化能量捕获。矢量控制技术的应用使得DFIG能够在广泛的运行条件下高效稳定地工作。本文将详细介绍如何使用搭建一个基于矢量控制的DFIG风电系统模型，并通过仿真验证其性能。本文详细介绍了如何使用Simulink搭建一个基于矢量控制的DFIG风电系统模型，并通过仿真验证了其性能。
电力系统风储联合一次调频仿真模型附Simulink仿真
最新发布
qq_72962865的博客
11-01 603
随着全球能源结构的转型和可再生能源技术的飞速发展，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，在全球电力系统中的渗透率日益提高。然而，风电固有的间歇性、波动性和预测不确定性对电力系统的稳定运行，特别是频率调节能力带来了严峻挑战。传统的同步发电机组由于其转动惯量和调速系统的存在，能够提供天然的一次调频（Primary Frequency Regulation）支撑。但随着风电等新能源的替代，系统惯量和调频能力的下降已成为亟待解决的问题。
零基础学习simulink--基于 Simulink 的抽水蓄能电站（Pumped Storage Hydroelectric Plant）水力发电场景的具体项目实例
amy_mhd的博客
04-13 1577
项目背景抽水蓄能电站是一种重要的储能技术，广泛应用于电力系统的调峰填谷、频率调节和备用电源。它通过在电力负荷低谷时将水从下水库抽到上水库储存，在电力负荷高峰时释放水进行发电，从而实现电能的高效利用。与传统的水电站不同，抽水蓄能电站可以在短时间内快速响应电网的需求，具有良好的灵活性和可靠性。本项目旨在使用 MATLAB/Simulink 模拟一个完整的抽水蓄能电站的水力发电过程，包括水泵-涡轮机系统、发电机、水道系统、控制系统等，并实现对电站的精确控制，确保其在不同工况下都能稳定运行。
手把手教你学Simulink——基于多能源协同与能源互联网的发电系统场景实例：风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真
MHD0815的博客
10-26 1143
本文通过，构建了风光氢储一体化系统的能量管理与调度仿真模型✅ 建立了风、光、氢、储的协同模型✅ 实现了多时间尺度能量管理✅ 对比了规则控制与MPC优化效果✅ 量化了弃电率、自给率、LCOE等关键指标✅ 提出了高可靠性与经济性优化建议。
电力系统风储联合一次调频仿真模型（Simulink仿真实现）
m0_73907476的博客
10-29 983
参考文献：在高风电渗透率条件下，电力系统对风电场的频率调节能力提出了严格的技术要求。为了满足这些要求，我们考虑了风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力，并提出了将储能技术与风电自身调频手段相结合，以参与系统频率调节的方案。为了验证这一方案的有效性，我们采用Simulink进行了仿真，并建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型。我们采用了四机两区系统，并利用频域模型法，附加了虚拟惯性控制和储能下垂控制。通过仿真实现了三种模式下的分析对比：风电不参与调频、低风速下风电参与调频以及高风速下风储联合参与调频。令人
MATLAB_Simulink风光储与电解制氢系统仿真模型（光伏耦合PEM制氢）功率制氢 附参考文献
2501_90824910的博客
03-04 1196
基于有限集模型预测电流控制的三相PWM整流器仿真(FCS-MPC)1.直流母线电压能够迅速跟踪给定值，图中是给定800V的时候跟踪效果2.其中电压电流无相位差，功率因数接近13.MPC模块采用matlab-function模块实现。
平抑风电波动的电-氢混合储能容量优化配置（Matlab代码实现）
m0_73647931的博客
05-31 954
针对电-氢混合系统协同平抑接入新型电力系统的新能源波动问题，提出考虑碱性电解槽运行特性的电-氢混合储能容量优化配置方案。首先基于经验模态分解，将原始风电功率信号分解为符合波动量限值的直接并网分量和混合储能功率任务；在综合考虑电化学储能和氢储能介质充放电功率约束和存储状态约束的基础上，制定计及碱性电解槽运行特性的混合储能能量管理策略。
MATLAB/Simulink仿真：风光储联合发电系统能量管理研究
这些变化需要通过能量管理系统来平衡，确保发电和储能设备的有效协同。 最大功率点跟踪（MPPT）技术是提升太阳能和风能发电效率的关键技术。它的主要功能是实时监测光伏阵列或风力发电机的工作状态，通过算法计算出...
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

小蘑菇二号

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值