并网微电网中基于 SA-GANN 的智能 UPQC 控制与优化直流链路调节

《Scientific Reports》：Intelligent UPQC control using SA-GANN and optimized DC-link regulation in grid-connected microgrids

　　

摘要

本文提出了一种光伏（PV）辅助的统一电能质量调节器（UPQC），用于提升并网微电网的电能质量。其主要创新在于将序列感知门控注意力神经网络（SA-GANN）与混沌鹦鹉优化算法调优的PI（CPOA-PI）控制器相结合。与传统的UPQC控制器不同，所提出的SA-GANN直接学习正序和负序电压与电流特征，为串联补偿器和并联补偿器生成协调的参考信号，从而消除了对独立的序列提取和变换环节的需求。此外，CPOA-PI控制器能够在动态运行条件下提供快速且稳定的直流侧电压调节。所提出的PV-UPQC系统在MATLAB/Simulink中进行了评估，测试工况包括空载、电压暂降和电压暂升。仿真结果表明，该系统在电压恢复、谐波抑制和直流侧稳定方面均表现出良好的效果。所提出的方法在三相电源电流中实现的总谐波畸变率（THD）分别为1.98%、2.04%和2.50%，将电压不平衡率降至0.3%，并维持0.999的功率因数。结果证实，所提出的控制策略在电能质量提升和动态性能方面优于现有的UPQC控制方法。