本文關鍵詞：T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器的模型預測控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能電池板產(chǎn)生的初始直流電能轉化為用戶可以直接使用的交流電的關鍵設備,對其性能的要求比較高。本文深入研究了T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器,重點針對其存在的中點電位波動、產(chǎn)生較大共模電壓兩個問題,采用模型預測控制方法進行研究。首先,本文在參考大量的國內(nèi)外相關文獻的前提下,綜述了國內(nèi)外光伏逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了T型三電平逆變器的中點電位波動問題、產(chǎn)生共模電壓問題。其次,針對T型三電平并網(wǎng)逆變器存在的中點電位波動問題,采用一種模型預測控制方法進行研究。模型預測控制對指標函數(shù)g進行優(yōu)化,指標函數(shù)g由負載預測電流與參考電流之間的平方誤差及兩個分壓電容電壓之間的誤差的和構成,該方法能夠優(yōu)先選擇使得中點電容電位偏差最小的開關狀態(tài),作為開關管的門極驅(qū)動信號作用于逆變器,從而實現(xiàn)對逆變器中點電位的平衡控制。運用MATLAB/Simulink進行仿真分析,結果表明,中點電位的偏差范圍較小,并網(wǎng)電流的THD和跟蹤誤差也較小,輸出的三電平電壓波形更加接近正弦波。最后,由于T型三電平并網(wǎng)逆變器會產(chǎn)生較大的共模電壓,對系統(tǒng)及人身安全都具有很大的危害,采用改進的模型預測控制對共模電壓進行抑制。在保證三電平逆變器中點電位平衡控制的基礎上,對指標函數(shù)g進行改進,將共模電壓抑制目標加入指標函數(shù)中,優(yōu)先選擇產(chǎn)生共模電壓較小的開關狀態(tài)作用于逆變器。同時,為了解決第三、四章在模型預測控制時存在的時間延遲問題,采用兩步預測的方式進行延遲補償。運用MATLAB/Simulink進行仿真分析,結果表明T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓被有效地抑制在較小范圍內(nèi),并網(wǎng)電流紋波大大減小,波形質(zhì)量得到明顯改善,輸出了高質(zhì)量的三電平電壓波形。
【關鍵詞】：T型三電平逆變器 模型預測控制 中點電位平衡 共模電壓抑制 光伏并網(wǎng)
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 T型三電平光伏并網(wǎng)逆變器的研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外光伏逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國內(nèi)外光伏逆變器行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 光伏逆變器拓撲電路的發(fā)展過程12-13
• 1.2.3 光伏并網(wǎng)逆變器的控制技術研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 三電平光伏并網(wǎng)逆變器存在的關鍵問題15-17
• 1.3.1 三電平逆變器的中點電位平衡控制15-16
• 1.3.2 三電平逆變器的共模電壓抑制16-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 T型三電平逆變器的工作原理分析18-29
• 2.1 三電平逆變器的拓撲分類18-21
• 2.1.1 三電平逆變器的主要拓撲電路18-20
• 2.1.2 三電平逆變器T型拓撲20-21
• 2.2 T型三電平逆變器的工作原理分析21-24
• 2.2.1 T型三電平逆變器的拓撲分析21-22
• 2.2.2 T型三電平逆變器的換流過程分析22-24
• 2.3 三電平逆變器的數(shù)學模型24-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第3章 基于模型預測的三電平逆變器的中點電位控制29-43
• 3.1 功率逆變器的控制技術分類及特點29-31
• 3.2 模型預測控制原理31-35
• 3.2.1 模型預測控制的基本原理31-33
• 3.2.2 指標函數(shù)的構成33-34
• 3.2.3 T型三電平逆變器的離散時間模型34-35
• 3.3 模型預測控制器的設計35-36
• 3.4 仿真結果及分析36-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第4章 基于模型預測的三電平逆變器的共模電壓抑制43-55
• 4.1 T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓分析43-45
• 4.1.1 共模電壓產(chǎn)生的原因43
• 4.1.2 共模電壓的數(shù)學模型43-45
• 4.2 T型三電平并網(wǎng)逆變器的共模電壓抑制45-50
• 4.2.1 模型預測控制的指標函數(shù)45
• 4.2.2 模型預測控制的時間延遲補償45-47
• 4.2.3 控制器的設計47-50
• 4.3 仿真結果及分析50-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第5章 結論55-56
• 參考文獻56-60
• 在學研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻】

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本文編號：330511