模型預測控制在光伏併網逆變器中的應用檢視原始碼討論檢視歷史

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模型預測控制在光伏併網逆變器中的應用本項目基於兩級式三相併網逆變器的數學模型和模型預測控制的基本原理，提出了一種基於模型預測控制的光伏併網逆變器控制方法。該方法以光伏逆變器的一階差分方程為基礎，建立了其預測模型，通過模型預測算法對光伏併網逆變器未來若干個採樣時刻的三相併網電流值進行預測，再根據滾動優化函數進行最優化求解，進而得到最優的控制變量，具有良好的控制性能和較強的魯棒性。

一、案例簡介

本項目基於兩級式三相併網逆變器的數學模型和模型預測控制的基本原理，提出了一種基於模型預測控制的光伏併網逆變器控制方法。該方法以光伏逆變器的一階差分方程為基礎，建立了其預測模型，通過模型預測算法對光伏併網逆變器未來若干個採樣時刻的三相併網電流值進行預測，再根據滾動優化函數進行最優化求解，進而得到最優的控制變量，具有良好的控制性能和較強的魯棒性。詳細介紹了模型預測控制算法的建立和實現過程，在 Matlab/Simulink 環境下建立了相應的仿真模型。相關仿真結果表明，模型預測控制算法具有動態響應快和魯棒性強的特點，適用於三相光伏併網逆變器的高性能控制。

二、技術要點

逆變器是光伏併網發電系統的關鍵部件，主要作用是將光伏陣列輸出的直流電能逆變成與公共電網等電壓、同頻率、同相位的交流電能併入公共電網，其性能的優劣直接關係到系統向電網輸出的電能質量和系統運行的效率。

三、應用場景

光伏逆變器

四、應用成效

模型預測控制算法可以對受控系統未來若干個控制周期內的狀態量進行在線預測，基於預測值和性能指標函數求解得到最優的控制量，能夠以最小的代價實現對系統的最優控制。本文將模型預測控制應用於光伏併網逆變器的控制，取代傳統的電流環 PI 調節器，並在 Matlab/Simulink 環境下建立了算法的仿真模型。仿真結果表明，MPC 控制方法能夠顯著地提高逆變器的響應速度，使逆變器具有較好的動靜態特性和較高的魯棒性，適用於光伏併網發電領域。同樣，這種基於模型預測控制的算法也可移植在風力發電等各類型併網逆變器、變頻器、整流器等設備上，具有廣泛的應用前景。