33、可再生能源驱动海水淡化系统的先进控制策略

可再生能源驱动海水淡化系统的先进控制策略

在当今对可持续能源和水资源需求不断增长的背景下，可再生能源驱动的海水淡化系统成为了研究的热点。本文将详细介绍该系统的相关控制策略，包括电池状态计算、系统运行模式、海水淡化系统描述、短期和长期运行的监督预测控制等内容。

1. 电池状态与系统运行模式

• 电池荷电状态（SOC）与放电深度（DOD）
  • 电池组的荷电状态 (s_b) 可以通过以下公式计算：
    [s_b = \frac{Q_c}{Q_{max}^c} = \frac{v_c}{v_{max}^c}]
    其中，(Q_{max}^c) 是电容器对应于其所能承受的最大电压 (v_{max}^c) 时的最大容量。
  • 电池组的放电深度 (d_b) 计算公式为：
    [d_b = 1 - s_b]
• 系统运行模式
  • 集成系统有两种运行模式，用二进制变量 (I_s) 表示：
    • 当 (I_s = 1) 时，集成系统连接到电网；
    • 当 (I_s = 0) 时，集成系统以独立模式运行。
• 能量平衡方程
  • 在假设理想电压逆变器的情况下，能量平衡方程可以表示为：
    [P_w + P_s = P_{RO} + I_sP_G + i_bv_b]
    其中，(P_