清潔能源發(fā)電并網(wǎng)逆變器有限控制集模型預(yù)測(cè)控制.pdf

1、隨著環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題的日益突出，太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源發(fā)電越來(lái)越受到關(guān)注。并網(wǎng)逆變器作為清潔能源發(fā)電的核心裝備，其性能直接影響到并網(wǎng)電能質(zhì)量。為提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和并網(wǎng)電能質(zhì)量，進(jìn)行了大量研究。模型預(yù)測(cè)控制(MPC)作為一種新型的控制策略，因其具有良好的自適應(yīng)性和魯棒性，且不需要內(nèi)環(huán)電流控制和PWM調(diào)制，控制方案容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為研究熱點(diǎn)。
　　本文首先介紹逆變器控制技術(shù)現(xiàn)狀，分別在三相靜止坐標(biāo)系abc下、兩相旋轉(zhuǎn)dq坐

2、標(biāo)系下建立逆變器數(shù)學(xué)模型，并分析并網(wǎng)逆變器在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的瞬時(shí)功率，建立三相并網(wǎng)逆變器的功率預(yù)測(cè)模型。在研究并網(wǎng)逆變器傳統(tǒng)控制策略——前饋解耦控制的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究模型預(yù)測(cè)控制策略。前饋解耦控制策略穩(wěn)態(tài)性能良好，但動(dòng)態(tài)性能受PI調(diào)節(jié)器的影響較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢，且控制信號(hào)還需要進(jìn)行SVPWM調(diào)制，控制復(fù)雜。因此，本文提出基于 dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型預(yù)測(cè)直接功率控制策略，并對(duì)其進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明該控制策略能夠快速跟蹤功率變

3、化，實(shí)現(xiàn)輸出功率解耦控制，具有較好的動(dòng)、靜態(tài)性能。
　　然后，在研究模型預(yù)測(cè)直接功率控制的基礎(chǔ)上，提出模型預(yù)測(cè)多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制策略，對(duì)功率進(jìn)行兩步預(yù)測(cè)以實(shí)現(xiàn)延時(shí)補(bǔ)償。分析價(jià)值函數(shù)對(duì)控制品質(zhì)的影響機(jī)理，通過(guò)增加目標(biāo)附加項(xiàng)，設(shè)計(jì)優(yōu)化的價(jià)值函數(shù)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制。該控制策略能夠減小輸出功率紋波，降低開(kāi)關(guān)頻率，靈活調(diào)節(jié)輸出功率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償。
　　最后，搭建基于PE-PRO的5KW三相并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上