快速預(yù)測(cè)控制算法在光伏逆變系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)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(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　近些年來，預(yù)測(cè)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(gè)領(lǐng)域特別是工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，預(yù)測(cè)控制滾動(dòng)優(yōu)化的特點(diǎn)也導(dǎo)致了其在線計(jì)算復(fù)雜度高的問題，這也制約著預(yù)測(cè)控制在快變系統(tǒng)比如光伏逆變系統(tǒng)

2、中的應(yīng)用?？焖兕A(yù)測(cè)控制算法的提出有效地提升了預(yù)測(cè)控制的在線計(jì)算效率，從而為預(yù)測(cè)控制在光伏逆變系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了可行性。本文基于這一算法，研究了快速預(yù)測(cè)算法在并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用，然后將其推廣到光伏逆變系統(tǒng)前后級(jí)聯(lián)合建?？刂频膽?yīng)用中，并基于理論研究的成果搭建了微電網(wǎng)平臺(tái)。
　　本文主要工作如下：
　　1）實(shí)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(yù)測(cè)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(jìn)行了仿真，完成了算法的仿真驗(yàn)證。
　　2）完成了三相逆變器與單相逆變器的DSP逆變平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)。結(jié)合逆變器的并網(wǎng)仿真結(jié)果，分別設(shè)計(jì)了基于DSP逆變器平臺(tái)的控制器，分別在單相逆變器和三相逆變器平臺(tái)上完成并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，取得了良好的控制效果，進(jìn)一步驗(yàn)證了快速預(yù)測(cè)控制算法在光伏逆變中應(yīng)用的可行性。
　　3）研究了雙極式光伏逆變系統(tǒng)前后級(jí)

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(diǎn)，尋求了一種將雙極式光伏逆變系統(tǒng)前后級(jí)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(tái)，結(jié)合預(yù)測(cè)控制算法設(shè)計(jì)了針對(duì)聯(lián)合模型的控制器，取得了良好了控制效果，并驗(yàn)證了減小母線電容的可行性。
　　4）搭建了微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合項(xiàng)目平臺(tái)。從微網(wǎng)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到微網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)備選型，從平臺(tái)中的設(shè)備接線到設(shè)備調(diào)試測(cè)試，從微網(wǎng)平臺(tái)的運(yùn)行到平臺(tái)運(yùn)行中