【摘要】：能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的血液。預(yù)計(jì)未來世界范圍的能源消耗將有60%以上首先轉(zhuǎn)化為電能后,以電能的形式直接消耗�；剂蠋淼沫h(huán)境問題和日益增長的電力需求,迫切需要利用清潔的新能源發(fā)電來緩解這些問題。太陽能作為一種最清潔且開發(fā)規(guī)模巨大的再生能源已經(jīng)越來越受到世界各國的重視。因此,研究光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制問題也是當(dāng)前國內(nèi)外工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的一大熱點(diǎn)。結(jié)合目前光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究發(fā)展現(xiàn)狀,本文對單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的最優(yōu)控制問題進(jìn)行了深入的研究。主要做了以下工作：(1)通過對兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略問題的詳細(xì)的分析研究,針對單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題,給出了最優(yōu)控制的基本原理,分析比較了Delta算子與傳統(tǒng)移位算子在離散系統(tǒng)的應(yīng)用問題,提出了最優(yōu)控制律中性能指標(biāo)矩陣的優(yōu)化方法。(2)由于升壓斬波變換器自身的非線性特性,為了克服傳統(tǒng)線性控制策略在這種非線性系統(tǒng)的局限性,本文構(gòu)建了升壓斬波變換器的離散非線性平均模型,并提出了一種逆最優(yōu)形式的最優(yōu)控制策略。該控制策略不但解決了Hamilton-Jacobi-Bellman方程求解困難的問題,而且提高了系統(tǒng)的魯棒性和動(dòng)靜態(tài)性能。仿真實(shí)例驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的最優(yōu)控制器的有效性和良好的動(dòng)靜態(tài)特性。(3)針對單相光伏并網(wǎng)最優(yōu)控制問題,構(gòu)建了基于單相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的離散化的單相并網(wǎng)數(shù)學(xué)模型,提出了針對該模型的最優(yōu)控制器,并利用粒子群優(yōu)化方法對最優(yōu)控制器的性能指標(biāo)矩陣進(jìn)行了優(yōu)化。仿真實(shí)例表明該控制器具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能,且對系統(tǒng)參數(shù)變化和外部擾動(dòng)具有較強(qiáng)的魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM615

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本文編號：2576869