用于负荷频率控制中反应功率贡献的SMES的双输入单输出自适应模型预测控制

本文证明了通过超导磁能量存储（SMES）技术同时进行无功/有功功率调节可以增强高压输电系统的电力系统频率响应能力。SMES的输出功率轨迹在网络中被概念化为电流源，由双输入单输出自适应模型预测控制（TISO-AMPC）策略获取，驱动控制信号根据系统频率偏差确定。利用四象限操作来发挥SMES的功能，通过校准变换器的触发角进行操作。植物和模型参数通过递归最小二乘（RLS）识别方法在线更新，使模型和控制器能够适应系统中的变化。此外，结构保持的微分代数方程被非线性电压依赖负载补充，从而形成一个现实的电力系统模型。在保持直流链路动态的同时，确保能量和变换器功率约束的安全性，通过在MATLAB/Simulink平台进行时域仿真，证明了所提框架的有效性。在多种干扰情景下，所提策略提升了频率最低点10-31%，其中4-9%的提升可归因于来自能量存储系统的协调无功功率支持。