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模型预测控制在光伏并网逆变器中的应用本项目基于两级式三相并网逆变器的数学模型和模型预测控制的基本原理，提出了一种基于模型预测控制的光伏并网逆变器控制方法。该方法以光伏逆变器的一阶差分方程为基础，建立了其预测模型，通过模型预测算法对光伏并网逆变器未来若干个采样时刻的三相并网电流值进行预测，再根据滚动优化函数进行最优化求解，进而得到最优的控制变量，具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。

一、案例简介

本项目基于两级式三相并网逆变器的数学模型和模型预测控制的基本原理，提出了一种基于模型预测控制的光伏并网逆变器控制方法。该方法以光伏逆变器的一阶差分方程为基础，建立了其预测模型，通过模型预测算法对光伏并网逆变器未来若干个采样时刻的三相并网电流值进行预测，再根据滚动优化函数进行最优化求解，进而得到最优的控制变量，具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。详细介绍了模型预测控制算法的建立和实现过程，在 Matlab/Simulink 环境下建立了相应的仿真模型。相关仿真结果表明，模型预测控制算法具有动态响应快和鲁棒性强的特点，适用于三相光伏并网逆变器的高性能控制。

二、技术要点

逆变器是光伏并网发电系统的关键部件，主要作用是将光伏阵列输出的直流电能逆变成与公共电网等电压、同频率、同相位的交流电能并入公共电网，其性能的优劣直接关系到系统向电网输出的电能质量和系统运行的效率。

三、应用场景

光伏逆变器

四、应用成效

模型预测控制算法可以对受控系统未来若干个控制周期内的状态量进行在线预测，基于预测值和性能指标函数求解得到最优的控制量，能够以最小的代价实现对系统的最优控制。本文将模型预测控制应用于光伏并网逆变器的控制，取代传统的电流环 PI 调节器，并在 Matlab/Simulink 环境下建立了算法的仿真模型。仿真结果表明，MPC 控制方法能够显著地提高逆变器的响应速度，使逆变器具有较好的动静态特性和较高的鲁棒性，适用于光伏并网发电领域。同样，这种基于模型预测控制的算法也可移植在风力发电等各类型并网逆变器、变频器、整流器等设备上，具有广泛的应用前景。