本文關(guān)鍵詞：并網(wǎng)變換器的模型預(yù)測(cè)控制研究　出處：《山東大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 三相逆變器 Boost變換器 兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng) 模型預(yù)測(cè)控制

【摘要】：當(dāng)前世界上電能的生產(chǎn)主要是基于化石能源和核能。但是這些非可再生能源的使用已經(jīng)被證實(shí)是造成環(huán)境問題的主要原因之一,所以為了滿足日益增長(zhǎng)的能源需求和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,大力發(fā)展可再生能源勢(shì)在必行。目前,全球可再生能源發(fā)電產(chǎn)能增速已經(jīng)超過非可再生能源,其中最受歡迎的可再生能源是風(fēng)能和太陽(yáng)能。作為可再生能源和電網(wǎng)的接口,并網(wǎng)變換器是至關(guān)重要的,其控制方法也一直是研究熱點(diǎn)。最傳統(tǒng)的電力變換器控制方法是基于PID控制器的脈沖寬度調(diào)制法。但是這種方法最適用于線性、單輸入單輸出、無(wú)約束條件的控制問題。若應(yīng)用到非線性、多輸入多輸出、包含約束條件的控制問題中,控制器的設(shè)計(jì)就會(huì)非常復(fù)雜。而且,PID控制器只在較窄的運(yùn)行范圍內(nèi)有理想的控制性能,當(dāng)超出這一范圍時(shí),控制性能將明顯惡化。為了克服PID控制器的固有弊端,許多新型的控制方法逐漸涌現(xiàn)出來(lái),模型預(yù)測(cè)控制法就是其中的一種�，F(xiàn)在微處理器計(jì)算能力的不斷提升也為模型預(yù)測(cè)控制法的廣泛應(yīng)用提供了可能。模型預(yù)測(cè)控制方法具有很大的靈活性和包容性,它可以控制多個(gè)狀態(tài)變量,適用于線性和非線性狀態(tài)空間模型,也能方便地處理多個(gè)約束條件。模型預(yù)測(cè)控制可根據(jù)需要采用不同的預(yù)測(cè)模型,實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài),然后進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化控制。因此他對(duì)不同的控制對(duì)象和控制目標(biāo)都有很好的適用性,抗干擾性強(qiáng)。本文介紹和分析了三相并網(wǎng)逆變器、Boost變換器和兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制方法和控制效果。在三相逆變器的單零矢量電流預(yù)測(cè)控制中,只使用了一種零矢量參與控制,因?yàn)閮煞N零矢量的控制效果是一樣的。但是這會(huì)造成上、下橋臂開關(guān)的損耗不平衡和發(fā)熱不均。雙零矢量電壓預(yù)測(cè)控制雖然可以平衡損耗,但其控制邏輯復(fù)雜,編程困難。因此,本文提出了一種雙零矢量電流預(yù)測(cè)控制方法,該控制算法根據(jù)不同開關(guān)矢量狀態(tài),靈活選擇兩種零矢量狀態(tài),有效地平衡各個(gè)橋臂上、下開關(guān)的損耗,而且控制過程簡(jiǎn)單,降低了開關(guān)次數(shù)�；趯�(duì)三相并網(wǎng)逆變器和Boost變換器的控制研究,本文提出了兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制方法。兩級(jí)變流器之間的電容是用于維持穩(wěn)定的直流鏈電壓,但是由于等效串聯(lián)電阻的存在,電容電流會(huì)造成損耗和發(fā)熱,影響電容壽命。在詳細(xì)分析了兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng)中電容電流的產(chǎn)生后,本文提出了一種降低電容電流有效值的優(yōu)化控制方法,該方法不僅降低了電容損耗,還降低了兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng)的開關(guān)損耗,有助于提高兩級(jí)系統(tǒng)的整體壽命。最后,在MATLAB/Simulink環(huán)境下,本文對(duì)三相并網(wǎng)逆變器、Boost變換器和兩級(jí)并網(wǎng)系統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制方法進(jìn)行仿真和分析,驗(yàn)證了控制方法的有效性和優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46

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