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三相光伏逆变器的智能控制技术的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 03:58:46
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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

【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


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