基于模型預(yù)測控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究.pdf

1、太陽能不僅是當(dāng)今能源的一個重要補(bǔ)充，更具備成為未來主要能源來源的潛力。通過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并將電能輸送到電網(wǎng)上，是太陽能利用的主要方式。本文以太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，以最大限度利用太陽能為主要目標(biāo)，對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制、逆變器單相和三相并網(wǎng)控制方法進(jìn)行了研究與設(shè)計。
　　本文闡述了光伏發(fā)電的相關(guān)概念和國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，研究并分析了光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括其系統(tǒng)組成及分類，選擇了雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系

2、統(tǒng)作為本文主要的研究對象。
　　在分析光伏電池I-U特性的基礎(chǔ)上，建立了光伏電池的仿真模型。針對常用最大功率點跟蹤控制方法中存在的跟蹤速度與穩(wěn)態(tài)精度相矛盾的問題，對擾動觀察法采用變步長的控制方式，仿真結(jié)果說明方法的有效性。
　　針對光伏系統(tǒng)中，逆變控制器控制策略的問題，提出了一種模型預(yù)測控制控制方法。算法的基本思想是先預(yù)測后控制，控制動作具有較強(qiáng)的預(yù)見性;內(nèi)部采用滾動優(yōu)化策略，使模型失配、畸變、干擾等引起的不確定性及時得到彌

3、補(bǔ)，從而具有較好的動態(tài)控制性能。同時針對常用建模方法采用近似數(shù)學(xué)模型的不足，本文建立包含系統(tǒng)頻率的精確模型，不僅解決了近似模型不考慮開關(guān)頻率的問題，為控制器的精度提供了基礎(chǔ)。仿真驗證控制的有效性。最后，將基于精確模型的預(yù)測控制方法應(yīng)用于三相并網(wǎng)系統(tǒng)，也取得了較好的控制效果。
　　為了驗證本文方法的控制效果，在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下，分別對本文提出的基于變步長擾動觀察法的最大功率點跟蹤算法和基于預(yù)測控制的光伏并網(wǎng)控