多有源電力濾波器的分布式模型預(yù)測(cè)控制策略研究

多有源電力濾波器的分布式模型預(yù)測(cè)控制策略研究多有源電力濾波器的分布式模型預(yù)測(cè)控制策略研究

導(dǎo)言

近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)中非線(xiàn)性非平衡負(fù)載增加以及其它非線(xiàn)性電源接入電力網(wǎng)絡(luò)，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的電磁干擾問(wèn)題日益嚴(yán)重。為了解決這一問(wèn)題，有源電力濾波器（APF）作為一種有效的功率質(zhì)量改善設(shè)備被廣泛應(yīng)用。本文將介紹一種基于分布式模型預(yù)測(cè)控制策略的多有源電力濾波器的研究。

一、多有源電力濾波器系統(tǒng)模型

多有源電力濾波器系統(tǒng)由多個(gè)有源電力濾波器（APF）組成。每個(gè)APF由電流控制環(huán)節(jié)、電壓控制環(huán)節(jié)和功率控制環(huán)節(jié)組成。其中，電流控制環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)電流諧波抑制；電壓控制環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)電壓波動(dòng)抑制；功率控制環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。

二、分布式模型預(yù)測(cè)控制策略

1.模型預(yù)測(cè)控制概述

模型預(yù)測(cè)控制是一種基于模型的控制策略，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，生成控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。模型預(yù)測(cè)控制具有良好的適應(yīng)性和魯棒性，并且能夠處理非線(xiàn)性、時(shí)變等復(fù)雜系統(tǒng)。

2.分布式模型預(yù)測(cè)控制策略

傳統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制方法采用中央控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，中央控制器會(huì)面臨計(jì)算能力和通信帶寬的限制。為了克服這一問(wèn)題，本文提出了一種基于分布式模型預(yù)測(cè)控制的策略。

在該策略中，系統(tǒng)被劃分為多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)由一個(gè)APF和其對(duì)應(yīng)的控制器組成。每個(gè)子系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行，各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互。與傳統(tǒng)的中央控制方式相比，該策略具有更好的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。

3.分布式模型預(yù)測(cè)控制算法

在分布式模型預(yù)測(cè)控制中，每個(gè)子系統(tǒng)的控制器通過(guò)模型預(yù)測(cè)算法生成控制指令。以電流控制環(huán)節(jié)為例，控制器通過(guò)電流測(cè)量值和預(yù)測(cè)模型對(duì)電流進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果生成電流控制指令。電壓控制環(huán)節(jié)和功率控制環(huán)節(jié)的控制器同理。

4.分布式模型預(yù)測(cè)控制性能評(píng)估

通過(guò)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)分布式模型預(yù)測(cè)控制策略進(jìn)行性能評(píng)估。通過(guò)設(shè)置不同的負(fù)載類(lèi)型和電源接入情況，對(duì)APF的電流諧波抑制、電壓波動(dòng)抑制和功率因數(shù)校正性能進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該策略具有較好的控制性能和穩(wěn)定性。

三、總結(jié)與展望

本文介紹了一種基于分布式模型預(yù)測(cè)控制的多有源電力濾波器的研究。該策略通過(guò)將系統(tǒng)劃分為多個(gè)子系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行分布式控制，克服了傳統(tǒng)中央控制方式的局限。數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)證明，該策略具有較好的控制性能和穩(wěn)定性。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化算法，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和魯棒性綜上所述，本文介紹了一種基于分布式模型預(yù)測(cè)控制的多有源電力濾波器的研究。通過(guò)將系統(tǒng)劃分為多個(gè)子系統(tǒng)，并對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立控制，該策略具有更好的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。通過(guò)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估了該策略的控制性能，實(shí)