適用于光伏逆變器預(yù)測控制方法的研究

【摘要】：太陽能以其儲(chǔ)量豐富、分布廣泛、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn)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(dú)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(tái)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(shí),電壓外環(huán)用來實(shí)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(shí),設(shè)計(jì)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(shí),分別以抑制有功功率波動(dòng)和負(fù)序電流分量為控制目標(biāo),計(jì)算得到不同相序電流的參考值。針對不同情況計(jì)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(yàn)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(dú)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(tái)上對控制方法的實(shí)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(yàn)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(shí)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(shí)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(yàn)證與分析39-41
• 3.2 電網(wǎng)電壓不對稱暫降時(shí)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(shí)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(yàn)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(yàn)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

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

三相并網(wǎng)逆變器模型電流預(yù)測控制技術(shù)    楊勇;趙方平;阮毅;趙春江;

基于二階廣義積分器的基波正負(fù)序分量檢測方法    薛尚青;蔡金錠;

不平衡電壓下并網(wǎng)逆變器的預(yù)測電流控制技術(shù)    年珩;於妮颯;曾嶸;

模型預(yù)測控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)    席裕庚;李德偉;林姝;

一種多步預(yù)測的變流器有限控制集模型預(yù)測控制算法    沈坤;章兢;王堅(jiān);

基于自適應(yīng)模糊控制的并網(wǎng)逆變器控制策略分析與研究    杜佳妮

基于準(zhǔn)PR控制的并網(wǎng)逆變器的研究    金園園

直驅(qū)型永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究    肖磊

電網(wǎng)不平衡時(shí)光伏逆變器控制技術(shù)研究    張林強(qiáng)

光伏變流器低電壓穿越技術(shù)研究    王京保

風(fēng)神輪胎高溫循環(huán)水泵腐蝕現(xiàn)象研究    李泉溪;銀兵;許根山;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

面向系統(tǒng)方塊圖的頻域數(shù)字仿真方法    曹蘇民;陸一心;

數(shù)控控制軟件設(shè)計(jì)中的一個(gè)問題    吳盛英;

基于預(yù)測控制理論的水產(chǎn)品價(jià)格模型    劉靜;

100kW風(fēng)光互補(bǔ)電站設(shè)計(jì)    楊幫宇;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

一種基于滾動(dòng)窗口的AGV動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃算法    張慶豐;鄭睿;陳宗祥;

DMC-PID串級控制算法    吳麗娟

太陽能光伏模塊電氣特性的數(shù)學(xué)建模與仿真    戴訓(xùn)江;晁勤;

有界擾動(dòng)系統(tǒng)基于集結(jié)的魯棒預(yù)測控制器設(shè)計(jì)    李德偉;席裕庚;

預(yù)測調(diào)度算法在單機(jī)問題中的應(yīng)用    張穎;巢志駿;席裕庚;

灰色預(yù)測控制及在篦冷機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用    王孝紅;吳姝芹;申濤;范勇;

一種基于遞歸BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多步預(yù)測控制方法    李會(huì)軍;葉賓;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

多模型模糊修正廣義預(yù)測控制仿真研究    薛美盛;王振;趙鐵彪;

二次規(guī)劃動(dòng)態(tài)矩陣控制計(jì)算復(fù)雜度的仿真分析    鄒濤;李海強(qiáng);張憲霞;趙東亞;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的單相光伏逆變系統(tǒng)的仿真研究    孫冰;白樹忠;鄭世松;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

離散時(shí)間Markov跳變系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒H_2/H_∞控制    侯婷

船用增壓鍋爐汽包水位預(yù)測控制方法研究    冷欣

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模方法研究    錢軍

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

高速工況下H型桁架定位平臺(tái)的建模與同步控制    權(quán)建洲

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動(dòng)安全預(yù)測控制策略的研究    羅石

基于輸出預(yù)測和LMI方法的電力系統(tǒng)廣域阻尼控制研究    羅珂

大流量高響應(yīng)電液比例閥的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究    傅林堅(jiān)

負(fù)載口獨(dú)立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    劉英杰

基于ARM的電阻點(diǎn)焊控制器    徐旭

基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

液體粘性傳動(dòng)研究及應(yīng)用    王坤

預(yù)測函數(shù)控制系統(tǒng)的魯棒性研究    武海博

自備熱電廠工程電氣部分研究設(shè)計(jì)    楊中波

基于CSTR溫度系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制研究    李長鵬

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)應(yīng)對電網(wǎng)故障的保護(hù)電路分析    胡書舉;李建林;許洪華;

風(fēng)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)LVRT的電網(wǎng)電壓跌落檢測方法    胡書舉;李建林;李梅;

三相并網(wǎng)逆變器的雙環(huán)控制策略研究    劉飛;秦亮;孫建軍;查曉明;

水力測功機(jī)群供水新系統(tǒng)試驗(yàn)    葉劍凱,周光天,黃偉國,吳煦民

逆變電源PI雙環(huán)數(shù)字控制技術(shù)研究    舒為亮,張昌盛,段善旭,康勇

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在逆變器控制中的應(yīng)用    龔春英,沈忠亭,李春燕,嚴(yán)仰光

新型并網(wǎng)逆變器控制策略比較和數(shù)字實(shí)現(xiàn)    郭小強(qiáng);鄔偉揚(yáng);趙清林;

長線路弱電網(wǎng)情況下大型風(fēng)電場的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(英文)    袁小明;

基于矢量合成的三電平空間電壓矢量調(diào)制方法    宋文祥;陳國呈;陳陳;

風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越功能及其應(yīng)用    關(guān)宏亮;趙海翔;王偉勝;戴慧珠;楊以涵;

分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    蔚蘭

燃料電池并網(wǎng)逆變技術(shù)研究    沈國橋

三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略    劉飛

變速恒頻雙饋機(jī)風(fēng)力發(fā)電的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    吳國祥

低電壓故障下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)特性分析與運(yùn)行控制    宋戰(zhàn)鋒

直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)變換器關(guān)鍵技術(shù)研究    莊凱

光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    黃敏君

不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制策略研究    鄧雅

大功率光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)溲芯?nbsp;   王戀

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建模仿真    劉翼

電網(wǎng)不平衡條件下LCL-VSR控制策略研究    丁杰

電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)PWM整流器控制策略研究    劉永生

永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究    靖言

電網(wǎng)不平衡條件下PWM整流器控制技術(shù)的研究    張林

直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障穿越控制策略研究    李珊瑚

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器低電壓穿越及電壓不平衡運(yùn)行仿真研究    陸振綱

應(yīng)急逆變器群的集中控制    儲(chǔ)健,許鎮(zhèn)琳

逆變器產(chǎn)生的干擾及抑制    李建輝,韓光宇,鐘實(shí)

廣州地鐵2號線車輛輔助逆變器    鄭沃奇;

淺談逆變器的使用    張勁松;

Z源逆變器最新進(jìn)展及應(yīng)用研究    李紅新;周林;郭珂;戰(zhàn)祥真;雷建;

富士電機(jī)公司的逆變器與伺服技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r    高潮,徐宏凱,于泉

日立制作所開發(fā)逆變器控制的新動(dòng)向    林航空,仲田清(日)

模型參考自適應(yīng)控制逆變器的研究    鄒云屏,成功,丁凱

帶模糊調(diào)節(jié)的重復(fù)控制器在逆變器中的應(yīng)用    李劍 ,康勇 ,陳堅(jiān)

現(xiàn)場可編程門陣列在逆變器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    胡兵,陶生桂,毛明平

組合式三相正弦逆變器控制軟件設(shè)計(jì)    陳永利;霍艷軍;

基于免疫算法的單相逆變器多目標(biāo)最優(yōu)控制策略研究    費(fèi)雯麗;袁佳歆;陳立;

基于60°坐標(biāo)系的五電平逆變器研究    李紅利;方文俊;仇書文;

光伏并網(wǎng)逆變器偽孤島現(xiàn)象的研究    郭建勇;方如舉;李獻(xiàn)偉;

新型中頻正弦波逆變器控制方法實(shí)現(xiàn)的研究    李金剛;馬鑫;鐘彥儒;

500kW光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)    石志學(xué);王金峰;金傳付;吉文杰;郭艷鵬;陳可;

逆變器無拍頻控制策略研究    葛興來;馮曉云;

逆變器電流滯環(huán)控制技術(shù)研究    葉楠;何中一;孟憲會(huì);邢巖;

1kW潮流能發(fā)電裝置逆變器SVPWM技術(shù)的研究與應(yīng)用    張少杰;段鐵群;楊勇;張亮;

UPS逆變器反饋控制誤差分析與改進(jìn)方法    郭同生;黎輝;楊旭;王兆安;

一款新型逆變器控制芯片LX1692IDW簡介    上海 蘇成富

新一代UPS的發(fā)展趨勢    周志敏

逆變器的能控性分析及m模態(tài)控制    李湘峰

Z源逆變器研究    房緒鵬

光伏發(fā)電系統(tǒng)中Z源逆變器的控制技術(shù)研究    陳艷

Z源逆變器研究    湯雨

太陽能交流模塊逆變器及其控制技術(shù)的研究    譚光慧

網(wǎng)絡(luò)控制逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究    鄭偉鋒

基于Z拓?fù)涞墓夥⒕W(wǎng)逆變器研究    程如岐

基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的電壓型組合式逆變器和電流源逆變器控制技術(shù)研究    許飛

電壓型逆變器分布式控制并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究    亓迎川

大容量高頻諧振逆變器關(guān)鍵技術(shù)的研究    李建文

小型風(fēng)力發(fā)電單相正弦波逆變器的研究    王敬明

戶用型三相四橋臂光伏逆變器控制策略研究    馮莉

單級非隔離型雙Zeta逆變器    張曉靜

光伏并網(wǎng)微逆變器研究    王泉策

三相逆變器多機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)諧振機(jī)理與抑制策略研究    馬思曼

三相光伏逆變器的智能控制技術(shù)的研究    盧浩

大功率串并式磁共振無線電能傳輸系統(tǒng)研究    陳月

3kW單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉杰

高升壓比電流連續(xù)型Quasi-Z源逆變器及其并網(wǎng)控制研究    劉海利

具有LVRT能力的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究    張澤斌