快速預測控制算法在光伏逆變系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎，同時也是工業(yè)生產(chǎn)的必要因素，光伏太陽能作為一種可再生的綠色能源，受到了越來越多的關(guān)注和研究。逆變器作為光伏逆變系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，其控制方法和控制理論的研究也受到了世界各國學者的廣泛關(guān)注。
　　近些年來，預測控制因其良好的處理約束的能力和優(yōu)秀的控制效果而在各個領(lǐng)域特別是工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。但是，預測控制滾動優(yōu)化的特點也導致了其在線計算復雜度高的問題，這也制約著預測控制在快變系統(tǒng)比如光伏逆變系統(tǒng)

2、中的應用?？焖兕A測控制算法的提出有效地提升了預測控制的在線計算效率，從而為預測控制在光伏逆變系統(tǒng)中的應用提供了可行性。本文基于這一算法，研究了快速預測算法在并網(wǎng)逆變器中的應用，然后將其推廣到光伏逆變系統(tǒng)前后級聯(lián)合建模控制的應用中，并基于理論研究的成果搭建了微電網(wǎng)平臺。
　　本文主要工作如下：
　　1）實現(xiàn)了三相逆變器與單相逆變器的并網(wǎng)建模與仿真。通過分析三相逆變器與單相逆變器并網(wǎng)的電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合快速預測控制算法，分別建立了三

3、相逆變器和單相逆變器的并網(wǎng)模型，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了逆變器并網(wǎng)仿真環(huán)境，并分別進行了仿真，完成了算法的仿真驗證。
　　2）完成了三相逆變器與單相逆變器的DSP逆變平臺的實驗。結(jié)合逆變器的并網(wǎng)仿真結(jié)果，分別設計了基于DSP逆變器平臺的控制器，分別在單相逆變器和三相逆變器平臺上完成并網(wǎng)實驗，取得了良好的控制效果，進一步驗證了快速預測控制算法在光伏逆變中應用的可行性。
　　3）研究了雙極式光伏逆變系統(tǒng)前后級

4、聯(lián)合建模與仿真。立足于減小母線電容容值從而降低逆變器體積與成本的出發(fā)點，尋求了一種將雙極式光伏逆變系統(tǒng)前后級聯(lián)合建模的方法，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了聯(lián)合模型的仿真平臺，結(jié)合預測控制算法設計了針對聯(lián)合模型的控制器，取得了良好了控制效果，并驗證了減小母線電容的可行性。
　　4）搭建了微電網(wǎng)實驗室聯(lián)合項目平臺。從微網(wǎng)平臺的拓撲結(jié)構(gòu)設計到微網(wǎng)平臺的設備選型，從平臺中的設備接線到設備調(diào)試測試，從微網(wǎng)平臺的運行到平臺運行中