电力电子仿真（二十九）基于电压外环+MPC电流内环控制策略实现的双向buck-boost储能变流器仿真研究（仿真模型+复现参考文献）

摘要：基于下垂控制的直流微电网在负荷频繁投切时母线电 压会急剧波动，严重影响直流电压的电能质量。直流电容可 以阻碍直流母线电压的突变，但是过大的直流电容又会延长 系统达到稳态的时间。提出了一种基于模型预测控制的直流微电网电压动态响应优化方法，在负荷突变时采用较大的虚拟电容减缓直流电压的变化，在动态响应后期采用较小的虚拟电容使直流电压快速达到稳态。首先给出蓄电池侧虚拟电容的工作原理，通过模型预测控制得到最佳的虚拟电容值，并作用于 DC/DC 换流器的虚拟电容控制上；其次设计了电流内环的模型预测控制器；最后比较了电流内环分别为 PI控制和有限集模型预测控制时对直流母线电压动态响应的影响。基于 RT-LAB 建立了直流微网仿真模型，仿真结果验证了所提控制的有效性。

本次仿真如下：

[1]初级控制为下垂控制

[2]电压环才采用PI控制

[3]电流环采用模型预测

①蓄电池控制外环使用U-I下垂控制+PI控制器产生电流环给定值；

②设计了电流内环的模型预测控制器，模型预测控制由于是主动的预测，相比于传统滞后控制的PI控制器，在响应速度及稳定性好很多；

③仿真工况：在5秒的时候投切负载，可以看到系统响应迅速且跟踪性能好，稳定迅速。

拓扑：

MPC复现：

仿真模型：

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