基于改進群智能算法的逆變器控制策略研究
發(fā)布時間:2022-05-03 01:50
并網(wǎng)逆變器作為連接新能源發(fā)電控制系統(tǒng)與電網(wǎng)工作的重要設備,對提升系統(tǒng)整體性能和降低開關諧波具有重要意義。因LCL型濾波器的濾波性能強,能高效的抑制諧波,被廣泛地的應用于單相逆變系統(tǒng)中。然而LCL型逆變器中的高階環(huán)節(jié)會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,在實際控制過程中需要對其進行有效控制。針對這一問題,本文設計了適用于LCL型結構逆變電路的非線性控制策略。該策略不僅具有傳統(tǒng)控制方案的穩(wěn)定性,還能較好的改善系統(tǒng)的控制精度。在控制策略的研究領域中,控制器的參數(shù)選擇是一個技術難題。為解決這一問題,本文提出了編織優(yōu)化算法(Knitting Optimization Algorithm,KOA),對控制器的參數(shù)進行尋優(yōu)整定。該算法具有系統(tǒng)化、速度快、多樣性且全局尋優(yōu)能力強等特點,給控制器提供一種可靠且實用的參數(shù)選擇方法。本文工作內容安排如下:首先,構建單相LCL型并網(wǎng)逆變電路的拓撲結構,并在dq旋轉坐標系中,建立了非線性控制策略的數(shù)學模型。該策略由微分跟隨器(Differentiator Tracker,DT),狀態(tài)觀測器(State Observer,SO),非線性控制器(Nonlinear Controller...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 單相逆變器的研究現(xiàn)狀
1.3 逆變器控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 參數(shù)整定方法研究現(xiàn)狀
1.4.1 常規(guī)整定法
1.4.2 智能優(yōu)化算法
1.5 本文研究思路與內容安排
第二章 單相LCL型逆變器非線性控制策略
2.1 單相LCL型逆變器系統(tǒng)模型
2.2 非線性控制策略結構
2.2.1 微分跟隨器
2.2.2 狀態(tài)觀測器
2.2.3 非線性控制器
2.3 基于非線性控制策略的系統(tǒng)解耦方案
2.4 本章小結
第三章 群智能算法及其改進研究
3.1 群智能優(yōu)化算法
3.2 編織優(yōu)化算法
3.3 本章小結
第四章 基于改進群智能算法的控制器參數(shù)整定
4.1 評價函數(shù)的改進
4.2 控制器參數(shù)整定與各算法對比
4.2.1 PR控制器參數(shù)整定
4.2.2 PID控制器參數(shù)整定
4.2.3 非線性控制器參數(shù)整定
4.3 本章小結
第五章 系統(tǒng)軟硬件設計與仿真實驗分析
5.1 實驗平臺的硬件設計
5.1.1 LCL濾波器參數(shù)設計
5.1.2 元器件的選擇
5.1.3 采樣與偏置電路的設計
5.1.4 驅動電路與功率開關管的設計
5.2 系統(tǒng)的軟件設計
5.2.1 主程序設計
5.2.2 中斷程序設計
5.3 仿真分析與實驗結果
5.3.1 仿真對比與分析
5.3.2 實驗驗證與結果
5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間的科研成果
致謝
本文編號:3650387
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 單相逆變器的研究現(xiàn)狀
1.3 逆變器控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 參數(shù)整定方法研究現(xiàn)狀
1.4.1 常規(guī)整定法
1.4.2 智能優(yōu)化算法
1.5 本文研究思路與內容安排
第二章 單相LCL型逆變器非線性控制策略
2.1 單相LCL型逆變器系統(tǒng)模型
2.2 非線性控制策略結構
2.2.1 微分跟隨器
2.2.2 狀態(tài)觀測器
2.2.3 非線性控制器
2.3 基于非線性控制策略的系統(tǒng)解耦方案
2.4 本章小結
第三章 群智能算法及其改進研究
3.1 群智能優(yōu)化算法
3.2 編織優(yōu)化算法
3.3 本章小結
第四章 基于改進群智能算法的控制器參數(shù)整定
4.1 評價函數(shù)的改進
4.2 控制器參數(shù)整定與各算法對比
4.2.1 PR控制器參數(shù)整定
4.2.2 PID控制器參數(shù)整定
4.2.3 非線性控制器參數(shù)整定
4.3 本章小結
第五章 系統(tǒng)軟硬件設計與仿真實驗分析
5.1 實驗平臺的硬件設計
5.1.1 LCL濾波器參數(shù)設計
5.1.2 元器件的選擇
5.1.3 采樣與偏置電路的設計
5.1.4 驅動電路與功率開關管的設計
5.2 系統(tǒng)的軟件設計
5.2.1 主程序設計
5.2.2 中斷程序設計
5.3 仿真分析與實驗結果
5.3.1 仿真對比與分析
5.3.2 實驗驗證與結果
5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間的科研成果
致謝
本文編號:3650387
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