【摘要】：本論文主要針對(duì)單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略進(jìn)行研究,使單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)具有自適應(yīng)諧波消除的能力,減小并網(wǎng)電流畸變對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響。本文為改善單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng),做了如下工作:1)介紹了兩級(jí)式單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓結(jié)構(gòu)及原理,前級(jí)Boost升壓電路加后級(jí)單相橋式逆變電路的兩級(jí)式結(jié)構(gòu)作為主電路。首先建立光伏電池和前級(jí)Boost升壓電路數(shù)學(xué)模型,分析其功率-電壓輸出特性曲線,并對(duì)擾動(dòng)觀察法、定電壓跟蹤法、電導(dǎo)增量法等常用的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT,Maximum Power Point Tracking)控制方法進(jìn)行比較,選出合適的MPPT控制方法,能夠使前級(jí)Boost升壓電路輸出穩(wěn)定的直流電壓,以供后級(jí)逆變系統(tǒng)進(jìn)行逆變并網(wǎng)。2)針對(duì)后級(jí)單相光伏并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流畸變嚴(yán)重現(xiàn)象,在兩級(jí)式單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的基礎(chǔ)上將選擇性特征諧波消除策略應(yīng)用于并網(wǎng)逆變器,以優(yōu)化并網(wǎng)電流波形、提高電流跟蹤能力。主要對(duì)雙環(huán)PI控制策略與準(zhǔn)PR控制策略做了深入研究。雙閉環(huán)電壓電流PI控制策略。首先構(gòu)造虛擬正交分量,通過(guò)Park變換實(shí)現(xiàn)單相dq同步坐標(biāo)系的電壓電流雙環(huán)比例積分(PI)控制,并且增加了一個(gè)諧波前饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)。以FFT原理與幅相合成的方法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一種諧波檢測(cè)系統(tǒng),檢測(cè)出含量較高的低次特征諧波,再通過(guò)諧波注入的方式對(duì)PWM調(diào)制波進(jìn)行重構(gòu)以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流的跟蹤優(yōu)化功能。準(zhǔn)PR控制策略。準(zhǔn)PR控制器在基波頻率能形成諧振,對(duì)跟蹤量實(shí)現(xiàn)無(wú)差跟蹤,可避免PI控制器跟蹤出現(xiàn)的誤差。因此選擇準(zhǔn)PR控制器作為逆變系統(tǒng)的控制器,對(duì)含量較高的奇次諧波頻率構(gòu)成新的傳遞函數(shù),再利用諧波檢測(cè)系統(tǒng)提取誤差電流中相對(duì)應(yīng)的特征諧波并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。3)將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于諧波補(bǔ)償系統(tǒng)中,對(duì)于雙閉環(huán)電壓電流PI控制策略,在補(bǔ)償系統(tǒng)中,采用LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)特征諧波的補(bǔ)償增益進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整,將并網(wǎng)電流總畸變率(THD)從傳統(tǒng)雙閉環(huán)電壓電流PI控制策略的3.52%降為1.32%,而在負(fù)載突然變化的工況下,逆變器會(huì)發(fā)生由于調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)失去穩(wěn)定。對(duì)于準(zhǔn)PR控制策略,采用自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的動(dòng)量法改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)補(bǔ)償增益進(jìn)行調(diào)整,將THD從傳統(tǒng)準(zhǔn)PR控制策略的3.42%降為2.06%,而在負(fù)載突然變化時(shí),將THD從傳統(tǒng)準(zhǔn)PR控制策略的5.32%降為3.10%。
【圖文】：

圖 3-3 光伏電池仿真模型Fig.3-3 Photovoltaic cell simulation model3-4 所示為 T =25C 、S 分別為 8002W /m 、6002W /m 、4002W /m 的光伏電池 、P U輸出特性，由曲線可知，scI 隨著光照強(qiáng)度 S 增加而增大，ocU 基值。圖 3-5 所示為2S 1000W /m、T 分別為 20 C 、40 C 、60 C 的光伏電池、P U輸出特性，而由曲線可知，光照強(qiáng)度T 主要影響ocU 的大小，對(duì)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45電壓/V2800W /m2600W /m2400W /m0 5 10 15 20 25 30 35 40 45050100150200250電壓/V率功W/2800W /m2600W /m2400W /m圖 3-4 光照影響光伏輸出特性

結(jié)束pv pvU ( k )、 P ( k)保存：k k 1圖 3-7 P&O 算法流程圖Fig.3-7 P&O algorithm flowchartP&O 法首先小幅增大或減小電壓值并測(cè)量輸出功率，若功率變化方向與電壓變方向保持一致，則加大調(diào)整率，具體過(guò)程為：測(cè)量k 時(shí)刻電池輸出電壓pvU ( k)、輸出流pvI ( k)，計(jì)算得出k 時(shí)刻輸出功率pvP ( k)。將所得電壓值pvU ( k)、功率值pvP ( k)分別k 1時(shí)刻pvU ( k 1)、pvP ( k 1)做差得出pv U ( k)、pv P ( k)，當(dāng)pv P ( k) 0，如pv U ( k) 0，則說(shuō)明為正確的擾動(dòng)方向，應(yīng)采取繼續(xù)增大輸出電壓來(lái)獲得增大的輸出率；如果pv U ( k) 0，則說(shuō)明應(yīng)減小電壓值來(lái)獲得增大的輸出功率。pv P ( k) 0情況析與前所述類似，這里不再累述。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉新宇;白珂;;雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)換流器復(fù)合控制策略的研究[J];華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年06期

2 鄧長(zhǎng)吉;劉向立;胡永華;王攀攀;;基于dq坐標(biāo)變換的單相逆變器控制技術(shù)研究[J];電氣傳動(dòng);2015年09期

3 秦為坤;胡存剛;;基于改進(jìn)的PR調(diào)節(jié)的單相LCL雙閉環(huán)電流控制并網(wǎng)逆變器的研究[J];電氣工程學(xué)報(bào);2015年08期

4 魯改鳳;盧東偉;孟波;王佳;鞠陽(yáng);;基于S函數(shù)實(shí)現(xiàn)的參數(shù)自整定模糊PID控制器[J];華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年04期

5 孟建輝;石新春;付超;王毅;李鵬;魏德冰;;基于PR控制的光伏并網(wǎng)電流優(yōu)化控制[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2014年02期

6 孟建輝;石新春;付超;寇薇;王偉;;新型高效率兩級(jí)式單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年20期

7 張純江;張婧;鄔偉揚(yáng);徐殿國(guó);;基于Delta算子的諧振控制器實(shí)現(xiàn)高頻鏈逆變器波形控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2008年07期

8 趙清林;郭小強(qiáng);鄔偉揚(yáng);;單相逆變器并網(wǎng)控制技術(shù)研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年16期

9 郭小強(qiáng);鄔偉揚(yáng);趙清林;;新型并網(wǎng)逆變器控制策略比較和數(shù)字實(shí)現(xiàn)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2007年05期

10 郭衛(wèi)農(nóng),陳堅(jiān);基于狀態(tài)觀測(cè)器的逆變器數(shù)字雙環(huán)控制技術(shù)研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2002年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 張寧云;LCL型單相光伏并網(wǎng)逆變器電流控制與有源阻尼控制技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

2 孟建輝;分布式電源的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2015年

3 郭曉瑞;光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2014年

4 王小華;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及諧波檢測(cè)理論與方法研究[D];湖南大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 曹祥麗;基于VSG技術(shù)的光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越控制策略[D];西安理工大學(xué);2018年

2 閔軒;光伏發(fā)電系統(tǒng)單峰值與多峰值MPPT算法的研究及并網(wǎng)策略分析[D];南昌大學(xué);2018年

3 王金強(qiáng);LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D];蘭州交通大學(xué);2018年

4 覃發(fā)梧;基于PI控制和重復(fù)控制的光伏單相并網(wǎng)逆變器的研究[D];廣西大學(xué);2018年

5 潘s，

本文編號(hào)：2682237