能源危機(jī)是當(dāng)今全球各國(guó)需要共同解決的問題,而新能源的發(fā)展成為解決能源危機(jī)的一種出路。近年來,新能源發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量逐年上升,同時(shí),光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量也隨之上升。文中所研究的功率控制策略的控制對(duì)象是光伏發(fā)電系統(tǒng)的電壓型并網(wǎng)逆變器。因此,它的功率控制策略主要的適用范圍在大型光伏電站,建筑并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。文中首先對(duì)電壓型并網(wǎng)逆變器建立數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)比查表法直接功率控制策略(LUP-DPC)和預(yù)測(cè)直接功率控制策略(P-DPC)的控制效果,發(fā)現(xiàn)了預(yù)測(cè)直接功率控制策略有靜態(tài)誤差小、響應(yīng)快速和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。然后,通過對(duì)預(yù)測(cè)直接功率控制系統(tǒng)的分析研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)系統(tǒng)有擾動(dòng)時(shí),即系統(tǒng)的線路參數(shù)與實(shí)際值有偏差時(shí),預(yù)測(cè)直接功率控制系統(tǒng)出現(xiàn)靜差。為了解決預(yù)測(cè)直接功率控制系統(tǒng)的魯棒性弱的問題,引入了自抗擾控制器(ADRC)。通過對(duì)自抗擾控制器的分析發(fā)現(xiàn):自抗擾控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不確定擾動(dòng),不確定對(duì)象的強(qiáng)魯棒性控制。于是,文中提出將自抗擾控制器應(yīng)用到預(yù)測(cè)直接功率控制系統(tǒng)來增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。由于高階的自抗擾控制器的響應(yīng)速度遠(yuǎn)慢于原預(yù)測(cè)直接功率控制系統(tǒng),因此采用一階的自抗擾控制器保證系統(tǒng)的快速性。此外,一階自抗擾控制器雖然將非線性跟蹤-微分器(TD)換成P控制器,造成了功率控制量的超調(diào)與快速性的矛盾,但對(duì)系統(tǒng)的電流并沒有明顯的影響。而且一階自抗擾控制器保留了擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)來保證控制系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制。最后,基于MATLAB/Simulink和dSPACE半實(shí)物仿真系統(tǒng)分別對(duì)基于自抗擾的預(yù)測(cè)直接功率控制策略進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證�？刂葡到y(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文所提出的控制策略的可行性與實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM464
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀
    1.3 電壓型逆變器功率控制策略簡(jiǎn)介
    1.4 自抗擾控制器簡(jiǎn)介
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電壓型并網(wǎng)逆變器直接功率控制策略
    2.1 引言
    2.2 電壓型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型
    2.3 電壓型并網(wǎng)逆變逆變器的直接功率控制策略
        2.3.1 查表法直接功率控制策略(LUT-DPC)
        2.3.2 預(yù)測(cè)直接功率控制
    2.4 電壓型并網(wǎng)逆變器直接功率控制仿真研究
        2.4.1 逆變器電網(wǎng)側(cè)穩(wěn)態(tài)仿真
        2.4.2 逆變器電網(wǎng)側(cè)動(dòng)態(tài)仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自抗擾控制器的研究
    3.1 引言
    3.2 自抗擾控制器結(jié)構(gòu)
        3.2.1 非線性跟蹤-微分器(TD)
        3.2.2 非線性誤差反饋(NLSEF)
        3.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于自抗擾的預(yù)測(cè)直接功率控制算法
    4.1 引言
    4.2 基于自抗擾的預(yù)測(cè)直接功率控制
    4.3 基于自抗擾的預(yù)測(cè)直接功率控制仿真
        4.3.1 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真
        4.3.2 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.3.1 可編程電源輸出器
        5.3.2 實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)
        5.3.3 示波器
    5.4 逆變器主電路
    5.5 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        5.5.1 電壓電流采樣電路設(shè)計(jì)
        5.5.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        5.5.3 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)
    5.6 預(yù)測(cè)直接功率控制實(shí)驗(yàn)
    5.7 基于自抗擾的預(yù)測(cè)直接功率控制實(shí)驗(yàn)
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝

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