孤岛交流微电网中基于下垂的逆变器型资源分散式有限控制集模型预测控制

本文提出了一种改进的下垂控制方法，以确保孤岛交流微电网中并联连接的逆变器型资源（IBRs）的有效功率分配、电压调节和频率稳定。在当代下垂控制算法中，相连逆变器之间的距离会影响有功功率-频率和无功功率-电压下垂特性的有效性，导致微电网初级层面的功率分配不佳。也就是说，长输电线路产生的高阻抗会导致不稳定、电压跟踪不佳以及频率调节无效。因此，在本研究中，我们在内环中使用有限控制集模型预测控制器（FCS-MPC），它提供了高效的电压跟踪、良好的频率调节以及更快的性能响应。FCS-MPC易于在快速开关转换器中实现，不像连续控制集MPC那样存在计算负担，并且也不存在与传统下垂控制方法相关的多回路、参数变化和响应缓慢等问题。我们推导了FCS-MPC的有界稳定性条件，并通过三个IBRs的数值仿真测试了所提出的方法。结果表明，该方法在负载变化时具有有效的功率分配、电容电压跟踪和高效的频率调节，且振荡减小。