用于改善VSG频率响应的模型预测控制方法

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略存在二次调频能力不足的问题,提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的VSG反馈控制方法。该方法首先通过转子运动方程和下垂控制方程建立了VSG的可优化模型,并对该模型进行离散化;再利用MPC得到转子角频率的运动轨迹,取最优的预测控制输入向量的第1项作为下一时刻控制器的反馈输入;然后通过构建的转子角频率增量与转矩增量间的反馈通道,对频率偏差进行实时预测补偿;同时通过分析反馈控制器参数对系统稳定性的影响,给出参数选取的基本原则;最后,基于MATLAB/Simulink构建的含所提反馈控制器的逆变器离/并网的仿真模型。与3种现有的方法进行仿真对比分析,结果表明所提出的方法能更有效地抑制频率越限,减少频率的恢复时间,验证了该方法的有效性和可行性。