基于虚拟同步发电机的模型预测电流控制

虚拟同步发电机技术(VSG)因可使逆变器具备同步发电机的特性，得到了广泛的研究和应用。针对虚拟同步发电机使用电压电流串级控制以及脉宽调制(PWM)控制底层的逆变器时，存在控制结构复杂和动态响应能力弱等问题，本文提出了一种基于虚拟同步发电机的模型预测电流控制策略(VSG-MPCC)。该控制策略首先获得虚拟同步发电机的输出电流，将其作为模型预测控制的参考值。其次根据系统的模型对之后的电流值进行预测，最后应用价值函数选择使两者误差最小的电压矢量组合作用于逆变器。所提控制策略省去了传统的电压电流串级控制和PWM调制环节，简化了控制结构并提升动态响应能力，提供了更好的功率和频率支撑。通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该控制策略的有效性。