孤岛微电网协调控制：MPC在多源系统中的应用

"基于MPC的多源孤岛微电网协调控制" 这篇研究论文探讨了在孤岛模式下，含有多种分布式电源（DG）的微电网如何应对DG出力的随机性和负荷波动性带来的运行挑战。微电网是由多个分布式发电单元（如柴油发电机、光伏发电单元和储能单元）以及负荷组成的局部电力系统，它能够在主电网不可用时独立运行。 在孤岛模式下，论文提出了一种协调控制策略来确保系统的稳定性和安全性。首先，对于光伏发电单元，采用了最大功率跟踪控制（MPPT），该方法旨在最大化利用太阳能，从而提高光伏发电效率。这种控制方式能够动态调整光伏面板的工作点，使其始终处于最佳发电状态，即使在光照强度变化的情况下也能捕获最多能量。 其次，储能单元与柴油发电机的协调控制是另一个关键点。储能设备（如电池）可以平滑可再生能源（如光伏发电）的出力波动，而柴油发电机则提供稳定的基荷电源。通过智能调度，两者协同工作，确保微电网的供电质量并降低柴油发电机的启停频率，从而提高其运行效率和寿命。 论文的核心创新在于采用模型预测控制（MPC）策略对并网逆变器进行内环电流控制。MPC是一种先进的控制策略，它考虑了未来一段时间内的系统行为，以优化当前的控制决策。在微电网中，MPC能有效预测和控制逆变器的输出电流，以适应负荷变化和DG出力的不确定性，无需复杂的PI控制器参数整定或PWM调制器，从而改善了控制系统的动静态性能。 通过仿真结果，论文证明了提出的协调控制策略在孤岛微电网中的有效性与可行性。这些结果表明，该策略可以有效地管理各种DG的输出，保持系统的电压和频率稳定，同时优化能源利用率和提高系统的整体运行性能。 关键词涉及的领域包括微电网技术、分布式电源、孤岛运行模式、协调控制以及模型预测控制。该研究对于理解和设计更高效的孤岛微电网系统具有重要的理论和实践价值，特别是在现代电子技术的发展背景下，为清洁能源的集成和智能电网的应用提供了新的解决方案。