本文關(guān)鍵詞：適用于光伏逆變器預(yù)測控制方法的研究

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【摘要】：太陽能以其儲量豐富、分布廣泛、清潔無污染等優(yōu)點越來越受到人們的重視。光伏發(fā)電作為太陽能利用的重要形式,將是未來發(fā)展最快、最有前途的太陽能利用技術(shù)。逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,一類用于并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng),將發(fā)出的電能送入電網(wǎng)；一類用于離網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng),為獨立負(fù)載供電。針對光伏逆變器現(xiàn)有控制方法中存在的一些問題,本文研究了適用于光伏逆變器的模型預(yù)測控制方法。論文基于模型預(yù)測控制方法的基本原理,以并網(wǎng)型光伏逆變器輸出電流為狀態(tài)變量,得到了并網(wǎng)型光伏逆變器的模型預(yù)測電流控制模型,與傳統(tǒng)線性控制器進(jìn)行了對比研究,并在PSCAD/EMTDC仿真軟件平臺中進(jìn)行了算例分析。然后,基于模型預(yù)測電流控制方法,對光伏逆變器的控制策略進(jìn)行了研究。當(dāng)電網(wǎng)電壓在正常范圍內(nèi)時,電壓外環(huán)用來實現(xiàn)控制,并給出內(nèi)環(huán)電流的參考值；當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生三相對稱暫降時,設(shè)計的低電壓穿越控制策略,將有功電流和無功電流參考值根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化程度重新分配；當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不對稱暫降時,分別以抑制有功功率波動和負(fù)序電流分量為控制目標(biāo),計算得到不同相序電流的參考值。針對不同情況計算得到電流參考值后,通過模型預(yù)測電流控制器,讓逆變器輸出電流跟蹤參考電流,在PSCAD/EMTDC仿真軟件中搭建了仿真電路和控制器模型,對控制策略進(jìn)行了驗證。最后,對離網(wǎng)型三相四橋臂光伏逆變器的模型預(yù)測控制方法進(jìn)行了研究�？紤]到負(fù)載對獨立供電系統(tǒng)輸出電壓的特殊要求,以負(fù)載電壓為狀態(tài)變量,提出了適用于離網(wǎng)型光伏逆變器的模型預(yù)測電壓控制方法,并將改進(jìn)的兩步法預(yù)測方式應(yīng)用于該逆變器中,最后在仿真平臺上對控制方法的實用性和性能進(jìn)行了考察。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 逆變器 并網(wǎng)運(yùn)行 離網(wǎng)運(yùn)行 模型預(yù)測電流控制 模型預(yù)測電壓控制
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 選題背景及意義9-12
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述12-14
• 1.3 光伏逆變器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 光伏逆變器的模型預(yù)測控制方法18-36
• 2.1 光伏逆變器的數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2 基于模型預(yù)測控制的逆變器模型20-29
• 2.2.1 模型預(yù)測控制基本原理21-23
• 2.2.2 逆變器的模型預(yù)測電流控制模型23-29
• 2.3 模型預(yù)測電流控制與線性PI控制的對比29-30
• 2.4 仿真驗證與分析30-35
• 2.5 小結(jié)35-36
• 第3章 并網(wǎng)型光伏逆變器控制策略的研究36-54
• 3.1 電網(wǎng)電壓對稱暫降時的低電壓穿越控制策略研究36-41
• 3.1.1 電網(wǎng)電壓暫降時運(yùn)行分析36-37
• 3.1.2 基于模型預(yù)測電流控制的低電壓穿越控制策略37-39
• 3.1.3 仿真驗證與分析39-41
• 3.2 電網(wǎng)電壓不對稱暫降時逆變器控制策略研究41-52
• 3.2.1 對稱分量法42-44
• 3.2.2 功率特性分析44-46
• 3.2.3 電網(wǎng)電壓不對稱時逆變器控制策略46-47
• 3.2.4 基于模型預(yù)測電流的控制策略47-49
• 3.2.5 仿真驗證與分析49-52
• 3.3 小結(jié)52-54
• 第4章 離網(wǎng)型光伏逆變器的控制研究54-66
• 4.1 三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型54-55
• 4.2 基于模型預(yù)測電壓的控制策略55-59
• 4.3 仿真驗證與分析59-64
• 4.4 小結(jié)64-66
• 第5章 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 本文研究的總結(jié)66-67
• 5.2 后續(xù)工作的展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作75-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：656246