抑制分布式电源输出电压谐波的预测控制研究
2022-03-21张杰雄严柏平成润婷赵卓立赖来利
张杰雄,严柏平,成润婷,赵卓立,赖来利
(广东工业大学自动化学院,广东 广州 510006)
0 引言
当微电网以孤岛模式运行时,由内部的分布式电源为负荷供电,保证负荷的不间断电力供应,维持微电网供需能量平衡[1],[2]。因此,分布式电源的稳定性直接影响着微电网的安全运行[3]。由于微电网靠近用户负荷末端,阻感类、电机类、电力电子接口型有源负荷就近接入微电网。而微电网中大量的非线性负载也会造成公共耦合点(PCC)的谐波增多,影响从机对电压、相位的跟踪,使得微电网的电能质量下降,甚至诱发稳定性问题。
在逆变器的控制策略上,通常采用比例积分(PI)控制和比例谐振(PR)控制[4],[5]。在非线性负载的情况下,PI控制器不能对谐波取得很好的控制效果。文献[6]在文献[5]比例谐振控制器的基础上,采用了前馈控制策略,引入附加阻抗,抵消了部分谐波电流的扰动,一定程度抑制了谐波。但前馈补偿须要对各次谐波逐一进行补偿。设计控制器时须要对各次谐波控制器进行设计,加大了控制器的设计难度以及处理器的运算负担。
模型预测控制是一种方便灵活的控制方案,它可以在控制器的设计阶段轻松包含系统约束和非线性目标。模型预测控制可分为连续集模型预测控制(Continuous Control Set-Model Predictive Control,CCS-MPC)和有限集模型预测控制(Finite Control Set-Model Predictive Control,FCS-MPC)。FCS-MPC利用变流器开关状态有限个数的特点,每个控制周期从多个开关状态中选择最优开关组合作为变流器的工作状态[7]。
目前,FCS-MPC已经在整流器、矩阵变换器、多电平逆变器中得到广泛的应用[8],[9]。……
