三相光伏逆變器的智能控制技術(shù)的研究

【摘要】：本文將三相光伏逆變器的運(yùn)行劃分為兩個(gè)階段：啟動(dòng)階段和穩(wěn)定運(yùn)行階段。針對(duì)不同運(yùn)行階段開展研究,論文的主要內(nèi)容如下：1、結(jié)合逆變器的啟動(dòng)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了改進(jìn)模糊PID控制器參數(shù)的整定原則,以偏差和偏差變化率作為模糊推理的輸入,引入啟動(dòng)斜坡函數(shù)完成度,仿真結(jié)果表明可以提高逆變器啟動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,縮短調(diào)節(jié)時(shí)間,并減小超調(diào)量。2、在穩(wěn)定運(yùn)行階段采用基于電容電壓微分反饋的重復(fù)控制策略,設(shè)計(jì)了電容電壓微分的計(jì)算模塊,使用電容電壓作為控制外環(huán),其微分作為控制內(nèi)環(huán)。仿真結(jié)果表明此控制方法可以克服電容電流閉環(huán)控制抗干擾性差的缺點(diǎn),減少檢測量。3、介紹了三相光伏逆變器的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)過程,并實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)型模糊控制和電容電壓微分反饋重復(fù)控制的智能控制方案,通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了控制算法的有效性。 【關(guān)鍵詞】：啟動(dòng)階段 穩(wěn)定運(yùn)行階段 三相光伏逆變器 模糊控制 重復(fù)控制
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景和意義8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)9
• 1.2.2 光伏電池板特性9
• 1.2.3 光伏模型及其控制策略9-10
• 1.2.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略10-11
• 1.3 智能控制技術(shù)11-14
• 1.3.1 模糊控制11-12
• 1.3.2 重復(fù)控制12-14
• 1.4 本文研究的內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 三相光伏逆變系統(tǒng)16-19
• 2.1 三相光伏逆變系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)16
• 2.2 三相光伏逆變器的調(diào)制方式16-17
• 2.3 三相光伏逆變器的數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 三相光伏逆變器的智能控制策略及仿真19-34
• 3.1 啟動(dòng)階段19-29
• 3.1.1 模糊控制原理19-20
• 3.1.2 傳統(tǒng)模糊PID控制器20
• 3.1.3 改進(jìn)模糊PID控制器20-22
• 3.1.4 基于改進(jìn)模糊PID控制的三相光伏逆變器軟啟動(dòng)仿真22-29
• 3.1.5 仿真結(jié)果29
• 3.2 正常運(yùn)行階段29-33
• 3.2.1 傳統(tǒng)重復(fù)控制器29-30
• 3.2.2 基于電容電壓微分反饋的重復(fù)控制器數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2.3 基于電容電壓微分反饋的三相光伏逆變器仿真31-33
• 3.2.4 仿真結(jié)果33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 硬件設(shè)計(jì)34-50
• 4.1 電源電路設(shè)計(jì)35-36
• 4.1.1 5V電源電路設(shè)計(jì)35-36
• 4.1.2 12V電源電路設(shè)計(jì)36
• 4.2 控制器電路設(shè)計(jì)36-38
• 4.2.1 DSP電源電路設(shè)計(jì)36
• 4.2.2 電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)36-38
• 4.2.3 信號(hào)跟隨和鉗位電路設(shè)計(jì)38
• 4.3 調(diào)理電路的設(shè)計(jì)38-43
• 4.3.1 交流電流采樣通道運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)39-41
• 4.3.2 直流電流采樣通道運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)41
• 4.3.3 交流電壓采樣通道運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)41-43
• 4.3.4 直流電壓采樣通道運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)43
• 4.4 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)43-47
• 4.4.1 交流電流過流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)43-44
• 4.4.2 交流電壓過壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)44-45
• 4.4.3 直流電流過流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)45-46
• 4.4.4 直流電壓過壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)46
• 4.4.5 IPM故障保護(hù)電路46-47
• 4.5 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)47-49
• 4.5.1 動(dòng)電路電源設(shè)計(jì)47-48
• 4.5.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 基于智能控制算法的軟件設(shè)計(jì)50-65
• 5.1 基于電容電壓微分反饋系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)50-58
• 5.1.1 第一階段LEVEL150-52
• 5.1.2 第二階段LEVEL252-56
• 5.1.3 第三階段LEVEL356-57
• 5.1.4 第四階段LEVEL457
• 5.1.5 第五階段LEVEL557-58
• 5.2 基于改進(jìn)模糊PID軟啟動(dòng)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)58-60
• 5.2.1 常規(guī)PID控制器58-59
• 5.2.2 改進(jìn)模糊PID控制器59-60
• 5.3 整個(gè)逆變器系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)60-64
• 5.3.1 定時(shí)器0中斷61-63
• 5.3.2 TZ中斷63
• 5.3.3 PWM中斷63-64
• 5.3.4 SCI接收中斷64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析65-72
• 6.1 軟啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)65-68
• 6.2 直流側(cè)電壓突變實(shí)驗(yàn)68-69
• 6.3 負(fù)載突變實(shí)驗(yàn)69-71
• 6.4 輸出電壓FFT分析71
• 6.5 本章小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 總結(jié)72
• 7.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 附錄79-83
• 附錄A 改進(jìn)模糊IF-THEN規(guī)則79-81
• 附錄B 電容電壓微分計(jì)算模塊程序81-82
• 附錄C 狀態(tài)機(jī)標(biāo)志位切換程序82-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84

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