基于模型预测控制的统一电能质量调节器

张旭^1,2，杨学友¹

1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室2. 新加坡南洋理工大学电力与电子工程学院

摘 要：随着电力电子器件和装置在电力系统中广泛应用,电网中的非线性负荷不断增加,进而导致谐波畸变大量产生,电能质量问题日益严重。为了改善电网电能质量,提出了基于模型预测控制理论以及卡尔曼滤波方法的统一电能质量调节器的设计。首先介绍了统一电能质量调节器的基本结构和基本原理,并进行建模得到其状态空间模型,然后在此模型基础上,采用卡尔曼滤波方法对系统内部状态进行估计,将模型预测控制策略应用于统一电能质量调节器的控制器设计,最后通过仿真实验检验基于模型预测控制的统一电能质量调节器改善电网电能质量的性能。仿真实验结果表明,基于模型预测控制的统一电能质量调节器,能够补偿谐波、抑制干扰,有效地改善电网电能质量。

关键词：谐波畸变;统一电能质量调节器;模型预测控制;