基于FPGA的太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、太陽能作為一種可再生能源，具有潔凈無污染，可持續(xù)利用的優(yōu)點，而光伏發(fā)電稱為其中重要的研究領(lǐng)域。由于控制系統(tǒng)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分和使用太陽能的關(guān)鍵部分，因此在太陽能發(fā)電系統(tǒng)的研究中對控制算法和控制裝置的研究顯得尤為重要。
　　本文以太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)為研究對象，對其中的控制算法問題，包括光伏陣列模型的建立、DC-DC變換器和DC-AC變換器的控制策略進行了深入研究;控制裝置部分，本文以CycloneⅡ EP2C35F6762C

2、N型FPGA為核心控制器，對整個控制裝置進行了綜合設(shè)計和整體實現(xiàn)。
　　光伏陣列應(yīng)用特性是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的最基本問題，本文在廠家提供的常見參數(shù)基礎(chǔ)上，提出了光伏陣列的工程模型，該模型能復(fù)現(xiàn)光伏陣列在任意溫度及光強下的特性，為電路仿真和控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。本文將一種新型“無模型”算法——I-PI(智能PI)算法應(yīng)用在了太陽能發(fā)電的控制系統(tǒng)中，分析了I-PI算法的原理，證明I-PI算法應(yīng)用到太陽能發(fā)點控制系統(tǒng)中的可行性。<

3、br>　　本文利用I-PI算法控制DC-DC變換器，并且提出了在線PSO算法優(yōu)化I-PI參數(shù)，在優(yōu)化過程中避免了對變換器的建模，從而實現(xiàn)真正的“無模型”控制;仿真對比了在變換器模型失配時PID算法和I-PI算法的控制效果，結(jié)果表明I-PI算法的魯棒性更好，控制效果更穩(wěn)定。
　　最后，本文以CycloneⅡ EP2C35F6762CN型FPGA為核心控制器，設(shè)計和實現(xiàn)了以AD7606為核心芯片的采樣電路，以TLP520為核心芯片的功