新能源与高效节能

本发明公开了一种交流恒功率负载优化控制模型和优化控制方法，属于电网电能质量治理技术领域，优化控制模型包括PWM整流器和与PWM整流器连接的阻性负载，优化控制模型的交流侧设置有LCL滤波器，优化控制模型的电压外环控制采用PI调节器，优化控制模型电流内环控制采用MPC控制，优化控制方法包括以下步骤：获得PWM整流器在dq旋转坐标系下的非线性模型；进行电流内环MPC控制设计；进行电压外环PI调节器设计；进行LCL滤波器参数设计。本发明提供的交流恒功率负载优化控制模型，在传统交流恒功率负载模型主电路的基础上加入LCL滤波器，并为交流恒功率负载模型电流内环引入MPC控制，可以显著提高模型暂态过程的准确性，并显著改善交流测电能质量。

近年来，随着新能源的大规模接入，电力系统中越来越多的负荷需要参与系统调节。其中，交流恒功率负载是一种重要的工业和生活负荷，其功率恒定，但对系统电压和频率的变化较为敏感。因此，为了提高负荷的运行效率，并减少对系统的影响，对交流恒功率负载进行优化控制具有重要意义。

建立了一种交流恒功率负载优化控制模型，该模型考虑了负载的交流功率、无功功率和电压频率等因素，能够反映负载的动态特性，为负载的优化控制提供了理论基础。此外，还提出了一种基于梯度下降算法的优化控制方法，该方法能够在保证负载功率和电压频率稳定的前提下，实现对负载无功功率的优化控制，从而减小了负载对系统的影响，提高了系统的稳定性和可靠性。

建立的优化控制方法也适用于其他类型的交流负荷，具有一定的通用性和扩展性。因此，该优化控制方法具有广泛的应用前景。

与现有技术相比，本发明提供的交流恒功率负载优化控制模型具有的有益效 果为：本发明提供的优化控制模型主电路由交流侧带LCL滤波器的PWM整流 电路与电阻共同构成，电压外环控制应用PI调节器，电流内环应用MPC控制， 能够提高模型响应的快速性和暂态过程的准确性，且能提高交流测电流质量。