三相光伏逆变器的智能控制技术的研究

【摘要】：本文将三相光伏逆变器的运行划分为两个阶段：启动阶段和稳定运行阶段。针对不同运行阶段开展研究,论文的主要内容如下：1、结合逆变器的启动特点,设计了改进模糊PID控制器参数的整定原则,以偏差和偏差变化率作为模糊推理的输入,引入启动斜坡函数完成度,仿真结果表明可以提高逆变器启动过程的动态和稳态性能,缩短调节时间,并减小超调量。2、在稳定运行阶段采用基于电容电压微分反馈的重复控制策略,设计了电容电压微分的计算模块,使用电容电压作为控制外环,其微分作为控制内环。仿真结果表明此控制方法可以克服电容电流闭环控制抗干扰性差的缺点,减少检测量。3、介绍了三相光伏逆变器的硬件和软件的实现过程,并实现了改进型模糊控制和电容电压微分反馈重复控制的智能控制方案,通过对比实验,验证了控制算法的有效性。 【关键词】：启动阶段 稳定运行阶段 三相光伏逆变器 模糊控制 重复控制
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.2.1 分布式发电系统9
• 1.2.2 光伏电池板特性9
• 1.2.3 光伏模型及其控制策略9-10
• 1.2.4 光伏发电系统控制策略10-11
• 1.3 智能控制技术11-14
• 1.3.1 模糊控制11-12
• 1.3.2 重复控制12-14
• 1.4 本文研究的内容14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 三相光伏逆变系统16-19
• 2.1 三相光伏逆变系统的基本结构16
• 2.2 三相光伏逆变器的调制方式16-17
• 2.3 三相光伏逆变器的数学模型17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第三章 三相光伏逆变器的智能控制策略及仿真19-34
• 3.1 启动阶段19-29
• 3.1.1 模糊控制原理19-20
• 3.1.2 传统模糊PID控制器20
• 3.1.3 改进模糊PID控制器20-22
• 3.1.4 基于改进模糊PID控制的三相光伏逆变器软启动仿真22-29
• 3.1.5 仿真结果29
• 3.2 正常运行阶段29-33
• 3.2.1 传统重复控制器29-30
• 3.2.2 基于电容电压微分反馈的重复控制器数学模型30-31
• 3.2.3 基于电容电压微分反馈的三相光伏逆变器仿真31-33
• 3.2.4 仿真结果33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 硬件设计34-50
• 4.1 电源电路设计35-36
• 4.1.1 5V电源电路设计35-36
• 4.1.2 12V电源电路设计36
• 4.2 控制器电路设计36-38
• 4.2.1 DSP电源电路设计36
• 4.2.2 电平转换电路设计36-38
• 4.2.3 信号跟随和钳位电路设计38
• 4.3 调理电路的设计38-43
• 4.3.1 交流电流采样通道运算放大电路设计39-41
• 4.3.2 直流电流采样通道运算放大电路设计41
• 4.3.3 交流电压采样通道运算放大电路设计41-43
• 4.3.4 直流电压采样通道运算放大电路设计43
• 4.4 保护电路的设计43-47
• 4.4.1 交流电流过流保护电路的设计43-44
• 4.4.2 交流电压过压保护电路的设计44-45
• 4.4.3 直流电流过流保护电路的设计45-46
• 4.4.4 直流电压过压保护电路的设计46
• 4.4.5 IPM故障保护电路46-47
• 4.5 驱动电路的设计47-49
• 4.5.1 动电路电源设计47-48
• 4.5.2 驱动电路设计48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第五章 基于智能控制算法的软件设计50-65
• 5.1 基于电容电压微分反馈系统软件实现50-58
• 5.1.1 第一阶段LEVEL150-52
• 5.1.2 第二阶段LEVEL252-56
• 5.1.3 第三阶段LEVEL356-57
• 5.1.4 第四阶段LEVEL457
• 5.1.5 第五阶段LEVEL557-58
• 5.2 基于改进模糊PID软启动系统软件实现58-60
• 5.2.1 常规PID控制器58-59
• 5.2.2 改进模糊PID控制器59-60
• 5.3 整个逆变器系统软件实现60-64
• 5.3.1 定时器0中断61-63
• 5.3.2 TZ中断63
• 5.3.3 PWM中断63-64
• 5.3.4 SCI接收中断64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 实验结果与分析65-72
• 6.1 软启动实验65-68
• 6.2 直流侧电压突变实验68-69
• 6.3 负载突变实验69-71
• 6.4 输出电压FFT分析71
• 6.5 本章小结71-72
• 第七章 总结与展望72-74
• 7.1 总结72
• 7.2 展望72-74
• 参考文献74-79
• 附录79-83
• 附录A 改进模糊IF-THEN规则79-81
• 附录B 电容电压微分计算模块程序81-82
• 附录C 状态机标志位切换程序82-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于重复-模糊控制的逆变电源控制系统研究    胡兴柳;

一种基于模糊控制的光伏逆变器分析与设计    王海;胡天友;刘洋;张雪松;

模块化可控负荷电流扰动发生装置    张杨;尹忠东;洪秋;黄韬;

基于模糊自整定控制的400Hz逆变电源系统    丛艳娟;李敏远;

前馈型电压模式控制逆变器    何启晨;周雒维;卢伟国;

单相逆变器新型重复-模糊控制方案    杨豪;赵军红;朱雁南;

感应加热电源Fuzzy和PI分段复合控制方法    吕淼;李金刚;

基于数字化的PWM逆变交流变频感应加热电源设计    谷明月;陈巧云;

三相光伏逆变器软启动改进模糊控制研究    卢浩;王群京;陈权;胡存刚;

基于重复控制和预测控制的逆变器控制特性分析    丁银江;邓嘉;马皓;

基于DSP的焊缝机预热加热电源研究与设计    郭瑞;田元兴;孙晓东;王迪;卢兆第;

基于复合控制策略的逆变器研究    兖文宇;于少娟;

基于电流闭环的并网逆变器的研究    刘梁

能量回馈控制系统同步方法研究    王孝东

单相光伏并网逆变系统控制策略的研究    井少朋

用于柴油发电机的数控交流电源研究    金灵辉

单相光伏并网逆变系统控制策略的研究    杨士保

基于DSP的双闭环光伏逆变并网控制系统设计与研究    王海

离散滑模重复控制器设计及其在逆变器上的实现    许利达

独立光伏发电系统的MPPT及并网控制研究    刘飞

基于CompactRIO平台的模数混合模块设计    王志

基于时域分析法的光伏并网逆变模块研究    蔡文

一种UPS的数字化锁相及旁路检测和切换控制技术    段善旭,熊健,康勇,陈坚

正弦波逆变电源的自适应模糊控制策略及实现    顾和荣;王德玉;邬伟扬;

一种用于逆变电源的新型重复控制器设计    胡兴柳;

一种单相逆变器改进型复合控制策略的研究    欧阳晖;蔡凯;

单相光伏并网逆变系统的设计    胡天友;宋涛松;余慧君;陈爱龙;

一种全数字化互动跟踪式单相逆变电源并联均流控制策略    张纯江;陈桂涛;祖峰;邬伟扬;

应急逆变器群的集中控制    储健,许镇琳

逆变器产生的干扰及抑制    李建辉,韩光宇,钟实

广州地铁2号线车辆辅助逆变器    郑沃奇;

浅谈逆变器的使用    张劲松;

Z源逆变器最新进展及应用研究    李红新;周林;郭珂;战祥真;雷建;

富士电机公司的逆变器与伺服技术的发展状况    高潮,徐宏凯,于泉

日立制作所开发逆变器控制的新动向    林航空,仲田清(日)

模型参考自适应控制逆变器的研究    邹云屏,成功,丁凯

带模糊调节的重复控制器在逆变器中的应用    李剑 ,康勇 ,陈坚

现场可编程门阵列在逆变器控制系统中的应用    胡兵,陶生桂,毛明平

组合式三相正弦逆变器控制软件设计    陈永利;霍艳军;

基于免疫算法的单相逆变器多目标最优控制策略研究    费雯丽;袁佳歆;陈立;

基于60°坐标系的五电平逆变器研究    李红利;方文俊;仇书文;

光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究    郭建勇;方如举;李献伟;

新型中频正弦波逆变器控制方法实现的研究    李金刚;马鑫;钟彦儒;

500kW光伏并网逆变器控制系统设计和实现    石志学;王金峰;金传付;吉文杰;郭艳鹏;陈可;

逆变器无拍频控制策略研究    葛兴来;冯晓云;

逆变器电流滞环控制技术研究    叶楠;何中一;孟宪会;邢岩;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

UPS逆变器反馈控制误差分析与改进方法    郭同生;黎辉;杨旭;王兆安;

一款新型逆变器控制芯片LX1692IDW简介    上海 苏成富

新一代UPS的发展趋势    周志敏

逆变器的能控性分析及m模态控制    李湘峰

Z源逆变器研究    房绪鹏

光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究    陈艳

Z源逆变器研究    汤雨

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

网络控制逆变器及其并联系统若干关键问题研究    郑伟锋

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

基于滑模变结构控制的电压型组合式逆变器和电流源逆变器控制技术研究    许飞

电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究    亓迎川

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

小型风力发电单相正弦波逆变器的研究    王敬明

户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究    冯莉

单级非隔离型双Zeta逆变器    张晓静

光伏并网微逆变器研究    王泉策

三相逆变器多机并网系统谐振机理与抑制策略研究    马思曼

三相光伏逆变器的智能控制技术的研究    卢浩

大功率串并式磁共振无线电能传输系统研究    陈月

3kW单相光伏并网逆变器的研制    刘杰

高升压比电流连续型Quasi-Z源逆变器及其并网控制研究    刘海利

具有LVRT能力的光伏并网逆变器控制策略研究    张泽斌