基于扰动主动利用的孤岛微电网双模模型预测负荷频率控制

来源：动力工程学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：孙阳, 孟懿帆, 赵顺毅, 陈刚,

摘要：针对孤岛微电网负荷频率的多目标控制难题,提出了一种基于扰动主动利用的鲁棒双模模型预测控制策略。首先,推导了微电网的全驱模型,并将建模误差与新能源发电的不确定性相结合,视其为广义扰动,并设计了扩张状态观测器对其进行在线估计,同时将扰动估计值融入到模型的滚动优化过程中。随后,引入了一种能够确保输入-状态稳定的双模模型预测控制方法,旨在提升频率调节的品质并降低发电成本,同时实现频率调节系统的鲁棒稳定性与最优性能的解耦。最后,通过硬件在环实验对所提控制策略的性能进行了全面评估,并在多种运行场景下与现有控制方法进行了对比分析。实验结果表明:所提控制策略的频率调节时间缩短了约20%,超调量减小了10%,动态经济性能提升了30%。

关键词：微电网,负荷频率控制,扩张状态观测器,模型预测控制,硬件在环实验,