基于模型预测的虚拟同步机控制储能调频研究

储能虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制接入电网能够有效提升未来高比例可再生能源与高比例电力电子设备的“双高”电力系统的惯性，抑制系统受到外界扰动时的频率波动。以调频为控制目标，应用模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)对储能变流器VSG的输入功率进行自适应控制，能够进一步改善扰动时的系统频率响应。通过建立储能变流器VSG的预测模型，设计了关于频率增量与输入功率加权平方和的代价函数。通过二次规划计算出最优控制序列，对VSG有功功率输入值进行实时的修正。结果表明，该方法可以提升系统惯性，有效抑制功率波动时的最大频率偏移与最大频率变化率。相比于传统控制方法，系统频率变化率得到了有效的改善。