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基于等效馈线的高压孤岛微电网多矢量MPC策略
Multi-vector MPC Strategy for High-voltage Islanded Microgrid Based on Equivalent Feeder
| 作者 | 王雪伟张明锐 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年6月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 6 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 模型预测控制MPC 微电网 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 高压孤岛微电网 自适应虚拟阻抗 混合多矢量MPC 两步加速预测控制 环流谐波抑制 |
版本:
针对高压孤岛微电网中并联逆变器因输出阻抗不匹配引发的环流问题，本文采用等效馈线策略，结合外接电感与虚拟电感构建自适应虚拟阻抗，实现输出阻抗的动态匹配。为克服传统PI控制响应滞后缺陷，提出一种基于混合多矢量模型预测控制（MPC）的两步加速预测方法，在提升控制精度的同时降低计算负担。通过负荷突变与波动工况下的仿真对比，验证了所提方法在环流与谐波抑制、动态响应速度方面的优越性。
高压孤岛微电网中,并联逆变器因输出阻抗不匹配而产生环流,影响系统传输效率和稳定性.该文基于等效馈线策略,结合外接电感和虚拟电感,合成自适应虚拟阻抗,用于动态调节输出阻抗匹配特性.为缓解传统PI控制响应速度慢的缺点,提出基于混合多矢量模型预测控制(model predictive control,MPC)的两步加速预测方法,在提高控制精度的同时降低实时计算量.最后,通过负荷突变和负荷波动两种典型工况,对比分析传统电压电流双环控制与不同矢量MPC控制的环流和谐波抑制效果.结果表明,基于等效馈线策略的混合多矢量MPC两步加速预测控制在保留环流抑制效果的同时可提升谐波抑制能力,加快响应速度.
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SunView 深度解读
该等效馈线与多矢量MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在多机并联场景下，所提自适应虚拟阻抗方法可有效解决ST2000/ST2500等储能变流器并联运行时的环流抑制问题，提升系统效率。两步加速预测MPC算法相比传统PI控制响应更快，可优化构网型GFM控制策略在孤岛模式下的动态性能，特别适用于工商业储能及微电网场景的负荷突变工况。该技术与阳光现有虚拟同步机VSG技术形成互补，为新一代储能控制器算法升级提供理论支撑，可显著提升并联系统的谐波抑制能力与电能质量。