基于改进的有限控制集模型预测控制全桥三电平逆变器并网设计

发布时间：2020-07-18 02:39

【摘要】：全球工业化造成能源危机和环境污染,开发和利用清洁能源势在必行。在清洁能源利用的过程中,逆变器是发电系统并网的关键部分。传统的两电平逆变器不适用于高压大功率场合,而且输出电压谐波含量高。所以多电平逆变器更适合应用于光伏发电系统中。控制方法也影响着并网逆变器的性能,模型预测控制是一种新型的控制方法,有着良好的动态性能和鲁棒性,可以灵活的处理多种约束等优点。为了提高逆变器并网的性能,设计了有限控制集模型预测控制的并网系统。本文的主要工作如下:首先介绍了全桥三电平逆变器的拓扑结构和工作原理。详细的分析了逆变器中性点电压不平衡的原因,并提出了相应的控制策略。其次设计了基于有限控制集模型预测控制的并网系统,详细介绍了控制算法的原理和设计过程。通过与PI控制和无差拍控制比较,证明其具有良好的性能,能够满足并网要求。针对传统的有限控制集模型预测控制在实际应用中存在缺陷,本文采用基于预测电流进一步向前预测的方法解决驱动信号延迟问题,采用基于期望电压的预测模型,减小了预测模型和目标函数的计算次数。最后,在理论分析和仿真的基础上,搭建了全桥三电平逆变器的实验样机,并以TMS320F28335为核心编写控制程序,进行了开环、闭环实验,以验证理论分析的正确性与有效性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM464

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本文编号：2760283