1.一种交流恒功率负载优化控制模型，其特征在于，所述优化控制模型包括PWM整流器和与所述PWM整流器连接的阻性负载，所述优化控制模型的交流侧设置有LCL滤波器，所述优化控制模型的电压外环控制采用PI调节器，所述优化控制模型电流内环控制采用MPC控制。

2.一种使用如权利要求1所述的交流恒功率负载优化控制模型的优化控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：S1：建立PWM整流器在静止abc坐标系下的开关函数模型，利用坐标变换将abc坐标系下的开关函数模型变换为dq旋转坐标系下的非线性模型，根据PWM整流器在dq旋转坐标系下的非线性模型确定优化控制模型主电路；

S2：进行电流内环MPC控制设计，其步骤包括建立预测模型、定义评价函数和使评价函数最小化，并选取评价函数最小值所对应的电压矢量作为最优电压矢量，经过dq旋转坐标系到静止abc坐标系的坐标变换控制PWM整流器开关管的导通和关断；

S3：进行电压外环PI调节器设计；

S4：进行LCL滤波器参数设计，包括总电感量的上限设计、滤波电容的上限设计、谐振频率的上下限设计和滤波电感参数设计。

3.如权利要求2所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S1.1:建立PWM整流器在静止abc坐标系下的开关函数模型为：其中，ea、ia分别为a相母线电压、电流，eb、ib分别为b相母线电压、电流，ec、ic分别为c相母线电压、电流，开关函数Sa、Sb和Sc取值为0或1，vdc为直流侧电压，vNO是N点与地之间的电压，N为直流母线参考点，L为交流侧等效电感，R为等效电阻。

S1.2：将三相abc静止坐标系转换成两相αβ静止坐标系，然后将两相αβ静止坐标系转换到两相dq同步旋转坐标系，得到abc静止坐标系到dq旋转坐标系的变换矩阵为：其中，ω为电网基波角频率，t为时间。

S1.3：将abc静止坐标系到dq旋转坐标系的变换矩阵带入PWM整流器在静止abc坐标系下的开关函数模型，得到PWM整流器在dq旋转坐标系下的数学模型为：其中，iL为负载电流，id、iq分别为三相电流d轴、q轴分量。

S1.4：将dq坐标系以电网电动势E定向d轴，令iq＝0，简化PWM整流器在dq旋转坐标系下的数学模型为：

(Lp+R)id＝ed‑vd

其中，p为微分算子，C为直流侧电容，idc为PWM整流器直流侧电流，ed、eq分别为电网电动势矢量E的d轴、q轴分量，vd、vq分别为桥臂侧三相电压d轴、q轴分量。

S1.5：基于S1.4中PWM整流器在dq旋转坐标系下的数学模型，PWM整流器主电路等效为一个两端口输入、单端口输出的三端口网络。

4.如权利要求3所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，建立预测模型包括以下步骤：令系统采样周期为Ts，得到电感电流微分形式可近似为其中，i(k+1)、i(k)分别表示(k+1)Ts时刻电流预测值和kTs时刻电流预测值；忽略线路电阻R，将电感电流微分形式带入PWM整流器在dq旋转坐标系下的数学模型，并将离散时间向前推导，可得预测模型为：。

5.如权利要求4所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，在步骤S2中，定义评价函数为：

2 2

J＝[idref(k+1)‑id(k+1)]+[iqref(k+1)‑iq(k+1)]其中，idref(k+1)和iqref(k+1)分别为(k+1)Ts时刻d、q轴电流参考值，可由电压外环计算得到，iqref(k+1)＝0。

6.如权利要求5所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，在步骤S2中，使评价函数最小化的具体操作为：在每个采样周期内，根据参考电流所处的工频半周，将8个开关状态对应的电流预测值分别代入评价函数中滚动寻优，选取评价函数最小时对应的电流预测值作为最优预测值，实现电流跟踪控制。依据评价函数选取最优电流矢量id、iq，再根据预测模型得到最优电流矢量对应的最优电压矢量ud和uq，经dq‑abc坐标反变换得到ua、ub和uc，从而控制PWM整流器开关管的导通和关断。

7.如权利要求6所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：

S3.1：获得电压外环控制框图；

S3.2：获得电压外环控制的开环传递函数为：其中，Ts为采样周期，τv为采样时间常数，满足Tev＝τv+3Ts，kvp为电压环比例系数。

S3.3：得到电压外环PI调节器控制方程为：其中，vdcref为直流侧电压给定值，kvi为电压环积分系数。

S3.4：由二阶系统参数与性能的关系可得：其中，hv为系统的带宽。

S3.5：取带宽hv＝5，可得：由积分系数kvi与比例系数kvp的关系，可得：。

8.如权利要求7所述的一种交流恒功率负载优化控制方法，其特征在于，LCL滤波器总电感取值的上限值为， 其中，Ep表示网侧电压的峰值，ILp表示电感电流的峰值；滤波电容 其中Pn表示PWM整流器的额定功率，f为电网频率；谐振频率的上下限设计范围为：10f≤fres≤0.5fsw，其中，fsw表示PWM整流器的开关频率；桥臂侧电感L1需满足 其中，γ表示网侧电感与桥臂侧电感的比例系数，网侧电感L2一般为0.2倍的桥臂测电感。