基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略研究

基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略研究基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略研究

一、引言

光伏发电作为一种可再生能源，在近年来得到了广泛的应用。然而，由于其受到天气等自然因素的影响，光伏发电系统存在着输出功率波动的问题。为了解决这一问题和提高光伏发电系统的稳定性和可靠性，研究人员提出了许多控制策略。其中，基于模型预测控制是一种有效的方法，能够通过根据光伏发电系统的模型预测未来的状态，并制定相应的控制策略，使光伏发电系统的输出功率能够更加稳定，发挥最大的发电效率。

二、光伏发电系统及基本原理

光伏发电系统由光伏阵列、直流--交流转换器和并网电网组成。光伏阵列将太阳能转化为直流电能，经由直流--交流转换器将直流电转化为交流电，并通过并网电网实现与电网的连接。光伏阵列是整个系统的核心部分，其输出功率受到太阳辐照度、温度等因素的影响。为了减小光伏阵列的输出功率波动对系统及电网的影响，需要进行有效的控制。

三、基于模型预测控制策略

基于模型预测控制的核心思想是根据系统的模型预测未来的状态，并制定相应的控制策略。对于光伏发电系统来说，需要建立准确的系统模型，并根据模型预测光伏阵列的输出功率。在控制器中，通过对未来的状态进行预测，制定相应的控制策略来调整光伏阵列的输出功率，从而实现对系统的稳定控制。

四、低电压穿越策略研究

在光伏发电系统中，低电压穿越是一种常见的问题。当电网电压下降时，光伏发电系统需要采取一定的策略来应对低电压情况，保证系统的安全稳定运行。通过研究生光伏发电系统的特性和低电压穿越策略，可以有效地解决低电压穿越问题，并提高系统的稳定性和可靠性。

在低电压穿越策略研究中，可以考虑以下几个方面：首先，通过监测电网电压的变化情况，及时发现低电压情况。其次，通过模型预测控制策略，预测并调整光伏阵列的输出功率，使其适应低电压情况。最后，可以考虑采用储能装置或者控制器来提供额外的电力支持，确保系统的稳定运行。

五、实验与仿真结果分析

为了验证基于模型预测控制策略的有效性以及低电压穿越策略的性能，进行了实验与仿真研究。通过对比实验组和控制组的数据，可以发现基于模型预测控制的光伏发电系统在输出功率稳定性、电网连通性、低电压穿越等方面优于传统的控制方法。通过仿真得出的结果也验证了基于模型预测控制策略和低电压穿越策略的有效性。

六、结论

本文基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略进行了研究。通过建立准确的系统模型，进行未来状态的预测，并制定相应的控制策略，可以有效地提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。低电压穿越策略的研究同样对系统的稳定运行起到重要作用。实验与仿真结果验证了基于模型预测控制的光伏发电系统和低电压穿越策略的有效性，为进一步完善光伏发电系统的控制策略提供了参考。

总之，基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略的研究为光伏发电系统的发展和应用提供了新的思路和方法，并具有重要的理论和实践意义本文通过研究基于模型预测控制的光伏并网发电系统及低电压穿越策略，证明了该控制策略在提高光伏发电系统的稳定性和可靠性方面的有效性。通过建立准确的系统模型，并进行未来状态的预测，可以有效地调整光伏阵列的输出功率以适应低电压情况。同时，实验与仿