基于改进群智能算法的逆变器控制策略研究

发布时间：2022-05-03 01:50

　　并网逆变器作为连接新能源发电控制系统与电网工作的重要设备,对提升系统整体性能和降低开关谐波具有重要意义。因LCL型滤波器的滤波性能强,能高效的抑制谐波,被广泛地的应用于单相逆变系统中。然而LCL型逆变器中的高阶环节会造成系统不稳定,在实际控制过程中需要对其进行有效控制。针对这一问题,本文设计了适用于LCL型结构逆变电路的非线性控制策略。该策略不仅具有传统控制方案的稳定性,还能较好的改善系统的控制精度。在控制策略的研究领域中,控制器的参数选择是一个技术难题。为解决这一问题,本文提出了编织优化算法（Knitting Optimization Algorithm,KOA）,对控制器的参数进行寻优整定。该算法具有系统化、速度快、多样性且全局寻优能力强等特点,给控制器提供一种可靠且实用的参数选择方法。本文工作内容安排如下:首先,构建单相LCL型并网逆变电路的拓扑结构,并在dq旋转坐标系中,建立了非线性控制策略的数学模型。该策略由微分跟随器（Differentiator Tracker,DT）,状态观测器（State Observer,SO）,非线性控制器（Nonlinear Controller... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 单相逆变器的研究现状
    1.3 逆变器控制策略研究现状
    1.4 参数整定方法研究现状
        1.4.1 常规整定法
        1.4.2 智能优化算法
    1.5 本文研究思路与内容安排
第二章 单相LCL型逆变器非线性控制策略
    2.1 单相LCL型逆变器系统模型
    2.2 非线性控制策略结构
        2.2.1 微分跟随器
        2.2.2 状态观测器
        2.2.3 非线性控制器
    2.3 基于非线性控制策略的系统解耦方案
    2.4 本章小结
第三章 群智能算法及其改进研究
    3.1 群智能优化算法
    3.2 编织优化算法
    3.3 本章小结
第四章 基于改进群智能算法的控制器参数整定
    4.1 评价函数的改进
    4.2 控制器参数整定与各算法对比
        4.2.1 PR控制器参数整定
        4.2.2 PID控制器参数整定
        4.2.3 非线性控制器参数整定
    4.3 本章小结
第五章 系统软硬件设计与仿真实验分析
    5.1 实验平台的硬件设计
        5.1.1 LCL滤波器参数设计
        5.1.2 元器件的选择
        5.1.3 采样与偏置电路的设计
        5.1.4 驱动电路与功率开关管的设计
    5.2 系统的软件设计
        5.2.1 主程序设计
        5.2.2 中断程序设计
    5.3 仿真分析与实验结果
        5.3.1 仿真对比与分析
        5.3.2 实验验证与结果
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3650387