学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

单相光伏并网逆变系统控制策略的研究

作　者: 杨士保
导　师: 杨富文
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 光伏系统单相逆变器 PR控制器鲁棒状态反馈控制
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 228次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

传统化石能源的严重消耗以及储量的日益减少使得拥有“清洁能源”称号的太阳能光伏发电技术在各国的迅速发展。现代光伏发电系统产生的电能几乎都需要并联电力电网系统中的,而分布式发电系统输送到电网的电能质量有很高的要求,这就需要对光伏发电系统输出的电流控制以达到并网的要求,因此对并网逆变系统控制策略的研究非常有必要。本文首先详细介绍了光伏发电系统研究的背景、意义以及国内外光伏发电市场的状况。分析了光伏发电系统的结构,逆变系统的分类以及对光伏系统的几种经典控制策略的优劣势；然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括控制芯片的选型、逆变器的原理、交流输出滤波器电路的设计等模块。其次,在对逆变器和并网滤波器建立数学模型的基础上建立了控制系统的数学模型,提出了基于PR控制算法的控制器,针对PR控制算法的某些缺点设计出了改进型的准PR控制器,并根据各参数对控制器的影响设计了准PR控制器；接着,针对电网负载的不确定性对并网逆变器系统的影响设计出了鲁棒状态反馈控制器；根据前文设计的控制器在Matlab仿真软件中建立整个太阳能并网逆变器系统的模型,将准PR控制器和鲁棒状态反馈控制器的控制效果分别与PI控制器的仿真效果进行对比分析；结果表明,鲁棒状态反馈控制器及准PR控制器具有优于PI控制器的并网电能质量。文章的结尾总结了本文所做工作,针对不足指出研究方向。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-20
  1.1 研究的背景和意义  9-11
  1.2 国内光伏外发展政策  11-13
    1.2.1 国外光伏市场的发展状况  11-12
    1.2.2 我国光伏市场的发展状况  12-13
  1.3 光伏发电系统的简介  13-19
    1.3.1 光伏发电系统的结构  13-14
    1.3.2 并网逆变器的分类  14-16
    1.3.3 并网逆变器输出主要控制方法  16-19
  1.4 本文研究的主要内容  19-20
第2章单相光伏并网逆变器的设计  20-30
  2.1 系统的整体设计  20-21
  2.2 主要模块硬件电路的设计  21-29
    2.2.1 逆变器原理  21-22
    2.2.2 微处理器的选择  22-24
    2.2.3 交流滤波器的设计  24-27
    2.2.4 过零捕获电路  27-28
    2.2.5 辅助电源系统  28-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章单相并网逆变器的准PR控制  30-42
  3.1 单相光伏并网逆变器的控制目标  30
  3.2 单相光伏逆变器的建模  30-35
    3.2.1 逆变器的数学模型  31
    3.2.2 LCL滤波器及并网的数学模型  31-32
    3.2.3 LCL滤波器的控制  32-34
    3.2.4 控制系统模型  34-35
  3.3 PR控制器的设计  35-41
    3.3.1 PR调节器的基本问题  36-37
    3.3.2 准PR控制器  37-38
    3.3.3 准PR控制器参数的设计  38-41
  3.4 本章小节  41-42
第4章基于鲁棒状态反馈的控制  42-51
  4.1 鲁棒性和不确定性  42-45
  4.2 参数时变多面体不确定线性系统  45-46
  4.3 鲁棒状态反馈控制的设计  46-50
    4.3.1 负载参数变化系统拓扑图  46
    4.3.2 系统的状态空间模型  46-49
    4.3.3 鲁棒控制器的设计  49-50
  4.4 本章小节  50-51
第5章实验结果及分析  51-59
  5.1 发电系统并网标准  51-52
  5.2 仿真平台及分析  52-58
    5.2.1 系统仿真平台  52-53
    5.2.2 仿真结果的对比  53-58
  5.3 本章小节  58-59
第6章总结与展望  59-61
  6.1 工作总结  59
  6.2 工作展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
攻读学位期间发表的论文  66

单相光伏并网逆变系统控制策略的研究

内容摘要

全文目录

相似论文