本文關(guān)鍵詞：T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器的模型預(yù)測控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能電池板產(chǎn)生的初始直流電能轉(zhuǎn)化為用戶可以直接使用的交流電的關(guān)鍵設(shè)備,對其性能的要求比較高。本文深入研究了T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器,重點(diǎn)針對其存在的中點(diǎn)電位波動、產(chǎn)生較大共模電壓兩個(gè)問題,采用模型預(yù)測控制方法進(jìn)行研究。首先,本文在參考大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的前提下,綜述了國內(nèi)外光伏逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了T型三電平逆變器的中點(diǎn)電位波動問題、產(chǎn)生共模電壓問題。其次,針對T型三電平并網(wǎng)逆變器存在的中點(diǎn)電位波動問題,采用一種模型預(yù)測控制方法進(jìn)行研究。模型預(yù)測控制對指標(biāo)函數(shù)g進(jìn)行優(yōu)化,指標(biāo)函數(shù)g由負(fù)載預(yù)測電流與參考電流之間的平方誤差及兩個(gè)分壓電容電壓之間的誤差的和構(gòu)成,該方法能夠優(yōu)先選擇使得中點(diǎn)電容電位偏差最小的開關(guān)狀態(tài),作為開關(guān)管的門極驅(qū)動信號作用于逆變器,從而實(shí)現(xiàn)對逆變器中點(diǎn)電位的平衡控制。運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明,中點(diǎn)電位的偏差范圍較小,并網(wǎng)電流的THD和跟蹤誤差也較小,輸出的三電平電壓波形更加接近正弦波。最后,由于T型三電平并網(wǎng)逆變器會產(chǎn)生較大的共模電壓,對系統(tǒng)及人身安全都具有很大的危害,采用改進(jìn)的模型預(yù)測控制對共模電壓進(jìn)行抑制。在保證三電平逆變器中點(diǎn)電位平衡控制的基礎(chǔ)上,對指標(biāo)函數(shù)g進(jìn)行改進(jìn),將共模電壓抑制目標(biāo)加入指標(biāo)函數(shù)中,優(yōu)先選擇產(chǎn)生共模電壓較小的開關(guān)狀態(tài)作用于逆變器。同時(shí),為了解決第三、四章在模型預(yù)測控制時(shí)存在的時(shí)間延遲問題,采用兩步預(yù)測的方式進(jìn)行延遲補(bǔ)償。運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓被有效地抑制在較小范圍內(nèi),并網(wǎng)電流紋波大大減小,波形質(zhì)量得到明顯改善,輸出了高質(zhì)量的三電平電壓波形。
【關(guān)鍵詞】：T型三電平逆變器 模型預(yù)測控制 中點(diǎn)電位平衡 共模電壓抑制 光伏并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器的研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外光伏逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國內(nèi)外光伏逆變器行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 光伏逆變器拓?fù)潆娐返陌l(fā)展過程12-13
• 1.2.3 光伏并網(wǎng)逆變器的控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 三電平光伏并網(wǎng)逆變器存在的關(guān)鍵問題15-17
• 1.3.1 三電平逆變器的中點(diǎn)電位平衡控制15-16
• 1.3.2 三電平逆變器的共模電壓抑制16-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 T型三電平逆變器的工作原理分析18-29
• 2.1 三電平逆變器的拓?fù)浞诸?/span>18-21
• 2.1.1 三電平逆變器的主要拓?fù)潆娐?/span>18-20
• 2.1.2 三電平逆變器T型拓?fù)?/span>20-21
• 2.2 T型三電平逆變器的工作原理分析21-24
• 2.2.1 T型三電平逆變器的拓?fù)浞治?/span>21-22
• 2.2.2 T型三電平逆變器的換流過程分析22-24
• 2.3 三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于模型預(yù)測的三電平逆變器的中點(diǎn)電位控制29-43
• 3.1 功率逆變器的控制技術(shù)分類及特點(diǎn)29-31
• 3.2 模型預(yù)測控制原理31-35
• 3.2.1 模型預(yù)測控制的基本原理31-33
• 3.2.2 指標(biāo)函數(shù)的構(gòu)成33-34
• 3.2.3 T型三電平逆變器的離散時(shí)間模型34-35
• 3.3 模型預(yù)測控制器的設(shè)計(jì)35-36
• 3.4 仿真結(jié)果及分析36-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于模型預(yù)測的三電平逆變器的共模電壓抑制43-55
• 4.1 T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓分析43-45
• 4.1.1 共模電壓產(chǎn)生的原因43
• 4.1.2 共模電壓的數(shù)學(xué)模型43-45
• 4.2 T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓抑制45-50
• 4.2.1 模型預(yù)測控制的指標(biāo)函數(shù)45
• 4.2.2 模型預(yù)測控制的時(shí)間延遲補(bǔ)償45-47
• 4.2.3 控制器的設(shè)計(jì)47-50
• 4.3 仿真結(jié)果及分析50-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 在學(xué)研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：330511