引入Lyapunov稳定性约束条件的并网逆变器模型预测电流控制

发布时间：2024-05-12 23:25

　　在新能源发电中,并网逆变器作为新能源和电网之间的桥梁枢纽,其性能的好坏直接决定了新能源的利用效率和并网电能质量。模型预测控制以其良好的动态性能和易于通过增加约束实现多目标优化的特点而得到广泛关注,在并网逆变器中采用模型预测控制可有效提高逆变器的动态性能。在介绍逆变器拓扑分类、控制策略、滤波装置以及稳定性分析方法的基础上,以两电平逆变器为研究对象,建立并网逆变器的数学模型,给出直流侧电容和交流侧滤波电感的参数选取方法,分析逆变器电流内环的PI控制和模型预测控制策略及其参数设计方法,并通过仿真对两种控制策略的稳态性能和暂态性能进行对比分析。通过分析模型预测控制存在的不足,提出一种改进的模型预测电流控制策略。通过增加预测次数的方式对模型预测控制进行延时补偿,且延时补偿中的未来参考值采用矢量角补偿法进行预估,以获得较好的阶跃响应性能,并结合仿真进一步验证改进策略的性能优越性。针对并网逆变器的大信号稳定性问题,基于Lyapunov直接法和反步法的思想,推导出三相并网逆变器Lyapunov稳定性约束条件,并将其引入到改进后的模型预测电流控制策略中,以实现并网变流器的在线稳定性增强控制,同时也避免多...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-2PI控制的电流解耦控制框图

eq图3-2PI控制的电流解耦控制框图hePIcontroldecouplingcontrolblockdiagram器的参数主要包含两个调节增益KP和KI。

图3-5模型预测结构示意图

图3-5模型预测结构示意图eschematicconstructionofmodelpredictioncon如下。首先，取采样时间为Ts,状态变量入控制变量对应n种输出状态，且n为预测第k+1时刻可能存在的所有开关状

图3-10仿真模型

得到系统最优开关状态。3.4仿真验证在Matlab/simulink8.0中搭建仿真模型如下图3-10所示。该模型主要包括三相两电平逆变器主电路模块及控制模块，控制模块分为PI控制模块和模型预测电流控制模块。系统仿真参数如下：直流电源电压250V、交流侧线电压有....

图3-16改进后的模型预测控制的网侧电流及FFT分析

并网逆变器电流控制策略研究0.2980.29850.2990.29950.30.30050.3010.30150.302-8-6-4-202468时间/s电流/A0.2980.29850.2990.29950.30.30050.3010.30150....

本文编号：3972042