A Data-Driven Predictive Control Method for Modeling Doubly-Fed Variable-Speed Pumped Storage Units

模型预测控制 变量(数学) 控制理论(社会学) 计算机科学 计算机数据存储 控制(管理) 汽车工程 工程类 数学 计算机硬件 人工智能 数学分析
作者
Peiyu Zhao,Haipeng Nan,Qingsen Cai,Chunyang Gao,Luochang Wu
出处
期刊:Energies [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:17 (19): 4912-4912
标识
DOI:10.3390/en17194912
摘要

In this study, a data-driven model predictive control (MPC) method is proposed for the optimal control of a doubly-fed variable-speed pumped storage unit. This method combines modern control theory with the dynamic characteristics of the pumped storage unit to establish an accurate dynamic model based on actual operating data. In each control cycle, the MPC uses the system model to predict future system behavior and determines the optimal control input sequence by solving the constrained optimization problem, thereby effectively dealing with the nonlinearity, time-varying characteristics, and multivariable coupling problems of the system. When compared with a traditional PID control, this method significantly improves control accuracy, response speed, and system stability. The simulation results show that the proposed MPC method exhibits better steady-state error, overshoot, adjustment time, and control energy under various operating conditions, demonstrating its advantages in complex multivariable systems. This study provides an innovative solution for the efficient control of doubly-fed variable-speed pumped storage units and lays a solid foundation for the efficient utilization of new energy sources.
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