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本发明涉及一种高压直挂式构网型储能快速模型预测控制方法，该方法包括：建立高压直挂式构网型储能系统的数学模型，结合虚拟同步发电机模型建立功率同步控制模型；以功率同步控制模型为基础，将构网控制逻辑转换为离散预测值，得到下一控制周期的期望输出电压；根据下一控制周期的期望输出电压得到期望输出电流参考值，并基于期望输出电流参考值构建电流模型预测控制模型；以电流模型预测控制模型为基础，构建优化函数，并对各子模块投切状态进行遍历，求取优化函数的最小值，得到最优子模块投切状态；根据最优子模块投切状态对子模块进行控制。本发明能够提升高压直挂式储能系统动态响应速率，在系统动稳态过程中对系统输出进行高精度控制。

本发明涉及一种级联型直流变换装备功率单元在线投切控制方法，该方法涵盖故障单元软切除与新单元软投入两类控制过程：故障报警后锁定所有功率单元的电压外环输出，基于输出电压与调制波直流偏置的线性关系，控制故障功率单元输出电压线性降低并生成前馈有功电流指令，同步控制健康功率单元补偿电压以维持直流总电压恒定，待故障功率单元输出电压降至零后经二极管续流完成旁路电气隔离；新功率单元投入时先零电压闭合固态开关，通过线性注入直流偏置实现电压平滑上升，配合健康功率单元同步调压完成电流无冲击转移，最终恢复电压外环闭环控制。本发明可实现无中断、无冲击的在线投切，有效提升装备的供电可靠性与运维灵活性。