【摘要】：近年來戶用型光伏發(fā)電設(shè)備不論在綠色環(huán)保領(lǐng)域還是經(jīng)濟效益方面都得到了各方面的廣泛關(guān)注和研究。其中,需要關(guān)注的問題就是并網(wǎng)電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性。在直流電轉(zhuǎn)換為交流電期間,高頻動作的逆變開關(guān)器件會產(chǎn)生高頻噪聲,嚴(yán)重影響了逆變橋輸出的電流質(zhì)量;LCL型濾波器雖然可以削弱高次諧波分量,但在一定的激勵條件下,會在諧振頻率處產(chǎn)生諧振尖峰造成系統(tǒng)不穩(wěn)定;同時,在調(diào)制波形成過程中,傳統(tǒng)的PI控制策略存在無法消除的穩(wěn)態(tài)誤差和單一控制力性能不優(yōu)的問題。因此,以3kW的LCL型單相并網(wǎng)逆變器為研究對象,針對優(yōu)化LCL型濾波器參數(shù)設(shè)計問題、LCL型濾波器自身諧振尖峰改善問題、優(yōu)化傳統(tǒng)電流控制策略三方面進(jìn)行理論研究與仿真驗證。此外,以課題組的光伏并網(wǎng)發(fā)電實驗平臺為基礎(chǔ),驗證并網(wǎng)電流質(zhì)量與控制效果的有效性。本文主要完成的工作和取得的研究成果如下:(1)完成了LCL型濾波電路的參數(shù)設(shè)計。以滿足并網(wǎng)電流總諧波失真要求和實際工程規(guī)定為設(shè)計目標(biāo),深入分析LCL濾波器相關(guān)特性,并結(jié)合圖解法,給出濾波器參數(shù)的優(yōu)化圖解方法,并通過仿真試驗驗證設(shè)計的正確性;(2)完成了數(shù)字控制下有源阻尼控制研究。利用電容電流反饋解決諧振尖峰問題,并保證1.5拍延時下閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定裕度和并網(wǎng)電流要求為約束條件,給出系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)設(shè)定流程,代入仿真軟件進(jìn)行合理化分析;(3)完成自適應(yīng)點控制策略研究。電流控制器采用九點控制算法解決傳統(tǒng)PI控制的穩(wěn)態(tài)誤差問題,再針對九點控制參數(shù)設(shè)計不確定性的缺陷,提出并研究以隨機森林算法優(yōu)化九點控制的自適應(yīng)點控制策略,達(dá)到控制力輸出的準(zhǔn)確性。對自適應(yīng)點控制策略進(jìn)行仿真與分析,以驗證自適應(yīng)點控制的優(yōu)越性;(4)完成了LCL型單相并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)實驗平臺搭建。設(shè)計了基于DSP與FPGA混合架構(gòu)的雙核控制軟件流程,與硬件電路模塊;針對逆變側(cè)電流間接控制、并網(wǎng)電流直接控制以及自適應(yīng)點控制進(jìn)行波形試驗,實驗結(jié)果驗證了自適應(yīng)控制的有效性。綜上所述,LCL型濾波電路可以衰減高頻諧波,數(shù)字控制下電容電流反饋有源阻尼方法可以抑制諧振尖峰,優(yōu)化系統(tǒng)性能�；诰劈c控制+隨機森林算法的自適應(yīng)點控制優(yōu)于傳統(tǒng)控制策略,消除穩(wěn)態(tài)誤差,滿足THD并網(wǎng)要求。
【圖文】：

圖 2-2 雙極性 SPWM 控制原理圖可見同一橋臂上下兩個開關(guān)管互補導(dǎo)通，開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)式 2.1 所示。1 4 2 32 3 1 4M triM triV V Q Q D DV V Q Q D D > < 和 通， 和 續(xù)流和 通， 和 續(xù)流(2.通過驅(qū)動功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，，可以得到雙極性 SPWM 控制的單相全橋逆變器橋臂兩端輸出電壓的傅里葉級數(shù)展開式為[46]：( ) ( ) ( )inv invl invhv t = v t + v t(2.表達(dá)式中， ( )invv t 為逆變橋輸出電壓， ( )invlv t 和 ( )invhv t 分別為逆變橋輸出電壓基波分量和諧波分量， ( )invlv t 和 ( )invhv t 各自的表達(dá)式分別如下：0( ) sininvl r inv t = M V ωt(2.01,3,5,... 0 2 4 ...02,4,6,... 0 1 3 ...( )42( ) sin cos( )2( )42cos sin( )2rnininvh swm nrninswm nmMJV mv t m t n tmmMJV mm t n tmππω ωπππω ωπ∞ ±∞= = ± ±∞ ±∞= = ± ±= ++ + ， ， ，， ， ，(2.

圖 2-3 Bessel 函數(shù)特征曲線通過 Matlab/Simulink 仿真軟件搭建單相雙極性 SPWM 控制的逆變電路輸出電壓invU 進(jìn)行傅里葉頻譜分析（FFT），所得的各次諧波分布如圖 設(shè)定載波頻率swf 為 20kHz）。圖 2-4 雙極性 SPWM 控制的逆變橋輸出電壓頻譜圖由上述表達(dá)式與仿真得出雙極性 SPWM 控制輸出電壓諧波分析結(jié)論如
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊悅?cè)?盧嘉恩;;自適應(yīng)智能稽查模式創(chuàng)新[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2019年03期

2 李冰;蘇文海;息曉琳;靳亞東;;仿生四足機器人自適應(yīng)粒子群優(yōu)化控制[J];農(nóng)機化研究;2018年05期

3 高沖;;計算機自適應(yīng)測試研究進(jìn)展[J];計算機產(chǎn)品與流通;2017年10期

4 楊杰;;淺談農(nóng)村高中學(xué)生自適應(yīng)能力的培養(yǎng)[J];中學(xué)課程輔導(dǎo)(教師教育);2019年07期

5 梅弘業(yè);;自適應(yīng)智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計探析[J];數(shù)碼世界;2018年05期

6 蔣新華;自適應(yīng)PID控制(綜述)[J];信息與控制;1988年05期

7 朱家組,張?zhí)扉_;一種實用自適應(yīng)PID控制器[J];上海機械學(xué)院學(xué)報;1988年04期

8 習(xí)江濤;;空間域和時域信號的正交化預(yù)處理[J];通信技術(shù);1988年02期

9 習(xí)江濤;;自適應(yīng)LMS算法的收斂特性[J];通信技術(shù);1988年04期

10 楊大成;王德雋;;多路LMS自適應(yīng)算法及其應(yīng)用[J];北京郵電學(xué)院學(xué)報;1988年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋鑫磊;;自適應(yīng)反Q濾波對地震資料分辨率的影響效果分析[A];2017中國地球科學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（二十五）——專題50：地震波傳播與成像[C];2017年

2 邱釗;朱勇;張先榮;;毫米波頻段疊層自適應(yīng)封裝技術(shù)[A];2018年全國微波毫米波會議論文集(上冊)[C];2018年

3 盧明飛;關(guān)復(fù)燁;;面向打磨拋光系統(tǒng)的自適應(yīng)伺服控制技術(shù)研究[A];2019重慶市鑄造年會論文集[C];2019年

4 劉文光;程穎;許浩;何文福;;新型阻尼自適應(yīng)剛度隔震體系的力學(xué)性能和地震響應(yīng)分析[A];第十二屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2017年

5 劉偉平;;一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC)測試方法研究[A];2018中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2018年

6 陳向民;張亢;晉風(fēng)華;;基于線調(diào)頻小波路徑追蹤與S變換的自適應(yīng)時頻濾波方法[A];第十二屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2017年

7 劉華;丁全心;蔡猛;;航空自適應(yīng)光電系統(tǒng)研究與應(yīng)用[A];2017年（第三屆）中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集（下冊）[C];2017年

8 蘇洋;崔曉迪;提艷;宋廷倫;;基于模糊PID的汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的分層控制研究[A];2018中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2018年

9 張昱東;李文濤;史小衛(wèi);;自適應(yīng)IFFT算法對稀疏線性陣列的優(yōu)化[A];2017年全國天線年會論文集（下冊）[C];2017年

10 產(chǎn)竹旺;屈衛(wèi)東;;一種自適應(yīng)卡爾曼濾波在風(fēng)場測量中的應(yīng)用研究[A];第六屆全國計算機應(yīng)用聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 董璐;基于事件觸發(fā)自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)控制方法研究[D];東南大學(xué);2017年

2 李浩;可重復(fù)使用飛行器自適應(yīng)再入制導(dǎo)控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

3 鄺偉潮;信號的自適應(yīng)分解及其在非參數(shù)去噪中的應(yīng)用[D];廣東工業(yè)大學(xué);2018年

4 鄭樹偉;長江漢口至吳淞口河槽沖淤與微地貌演變對人類活動的自適應(yīng)行為研究[D];華東師范大學(xué);2018年

5 劉亞;復(fù)雜非線性系統(tǒng)的智能自適應(yīng)重構(gòu)控制[D];南京航空航天大學(xué);2003年

6 李力爭;鑿巖機器人雙三角鉆臂自適應(yīng)控制策略研究[D];中南大學(xué);2003年

7 向繼東;基于數(shù)據(jù)挖掘的自適應(yīng)入侵檢測建模研究[D];武漢大學(xué);2004年

8 楊祥;無線正交頻分多址系統(tǒng)中自適應(yīng)資源配置研究[D];華南理工大學(xué);2005年

9 王杰;自適應(yīng)多通路聲學(xué)回波消除理論與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2004年

10 王勝春;自適應(yīng)時頻分析技術(shù)及其在故障診斷中的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊佩芝;基于自適應(yīng)幀長的車聯(lián)網(wǎng)MAC協(xié)議研究[D];廈門大學(xué);2017年

2 黃驁哲;多智能體的自適應(yīng)分布式凸優(yōu)化算法研究[D];廈門大學(xué);2017年

3 韓媛媛;LCL型單相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 舒旭;基于磁共振信號峰值包絡(luò)自適應(yīng)放大和格型濾波算法研究[D];吉林大學(xué);2018年

5 鄒德飚;汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的多模式切換控制研究[D];湖南大學(xué);2018年

6 劉麗華;汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制策略和仿真驗證[D];重慶交通大學(xué);2017年

7 孫鵬飛;汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（ACC）起停控制研究[D];吉林大學(xué);2018年

8 莫文英;基于圖像處理與機器學(xué)習(xí)的車標(biāo)及安全帶識別研究[D];廣州大學(xué);2018年

9 羅云川;基于自適應(yīng)算法的高并發(fā)紅包系統(tǒng)的設(shè)計[D];成都理工大學(xué);2018年

10 張俞;單鏈雙齒條平夾間接自適應(yīng)機器人手設(shè)計[D];安徽工業(yè)大學(xué);2018年

本文編號：2672950