随着全球能源转型的加速，新能源发电系统越来越多地被集成到电能供应网络中，分布式新能源发电由于其灵活性、环保性以及能够提高能源利用率的特点，成为研究的热点。逆变器作为新能源发电系统并入电网的关键设备，其性能直接影响整个系统的效率和稳定性。本研究提出了一种基于模型预测控制的分布式新能源多功能并网逆变器控制方法，旨在提高逆变器的并网性能和本地负荷适应性。
分布式新能源并网逆变器是新能源发电系统与电网连接的纽带，其作用是将新能源发电系统产生的直流电转换为满足电网要求的交流电。传统的逆变器控制策略通常关注如何提高并网电流的跟踪速度和减少功率损失。然而，现代电网对电能质量的要求越来越高，特别是在新能源发电比例逐步增加的情况下，电网对逆变器的控制策略提出了更高的要求，包括对电网电能质量的改善、对本地负荷变化的快速响应等。
本研究提出的新型控制策略，主要包括电流检测和电流控制两部分。在电流检测方面，采用了基于正弦信号积分滤波器的方法。这种方法能够有效抑制电网谐波对电流检测的干扰，提高电流检测的准确性。这在多变的电网环境下尤为重要，因为电网中谐波的存在往往会对电流检测的准确性造成影响，从而影响逆变器的输出性能。
电流控制方面，提出了基于模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）的方法。模型预测控制是一种先进的控制策略，通过建立被控对象的数学模型，并在每个控制周期对未来几个时刻的系统行为进行预测，然后选择一个最优的控制输入来最小化一个性能指标，该性能指标通常是系统输出误差和控制输入的变化量的组合。在本研究中，模型预测控制被用来改善逆变器的动静态性能，使逆变器输出电流能够快速跟踪参考电流指令。这不仅提高了电流控制的精度和响应速度，还能够在一定程度上应对新能源发电系统中功率波动较大的问题。
为了确保控制策略的有效性和可靠性，研究中使用了实时数字仿真器（RTDS）进行仿真研究，并调用C语言程序。这种方式兼顾了仿真模型的精确性与控制算法程序的可移植性，是验证新控制策略在实际应用中可行性的重要步骤。RTDS通常用于电力系统的实时仿真，其最大的优势在于能够模拟电力系统在实际运行中可能遇到的各种情况，包括极端天气、负荷突变、故障情况等。在仿真中，研究者可以对各种情况下的逆变器性能进行评估，从而确保控制策略能够适应各种复杂的实际应用场景。
关键词“分布式电源”、“新能源发电”、“电能质量”、“并网逆变器”、“无功补偿”、“模型预测控制”、“电流控制”和“实时数字仿真器”共同构成了本研究的核心内容和研究背景。它们不仅概括了研究的关键技术点，也指明了研究的方向和应用领域。特别是分布式电源和新能源发电，它们是现代电力系统转型的重要力量，而本研究所提出的逆变器控制策略，为分布式新能源发电系统的高效并网和优化运行提供了有力的技术支持。
本研究通过对模型预测控制理论的深入应用以及对电流检测和控制方法的创新设计，验证了所提控制方法的有效性。通过模拟仿真，可以看出所提出的控制策略能够有效应对电网谐波干扰，提高逆变器的电能质量，增强对动态负载的适应能力，并确保了逆变器能够快速准确地跟踪参考电流。这些优点使得该新型控制策略在提升分布式新能源并网效率和可靠性方面具有重要的应用前景。
