光伏微型逆变系统的优化设计及仿真研究

发布时间：2017-07-03 10:09

  本文关键词：光伏微型逆变系统的优化设计及仿真研究

  更多相关文章： 太阳能 光伏逆变器 支持向量机 逆系统 逆控制方法

【摘要】：太阳能由其自身具备的优势,已经成为人类开发和利用的主要能源之一。光伏发电是太阳能利用的主要方式,而逆变器作为光伏发电系统中最重要的部件,其性能直接影响着逆变效率与逆变质量。探究先进的控制算法是改善和提高单相逆变系统性能的主要手段。本文主要研究了支持向量机逆控制方法并将其应用到本文设计的单相逆变控制系统中。首先介绍了单相离网光伏逆变器和研究分析了微型逆变器的拓扑结构,详细介绍了全桥逆变过程中单极性SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)调制技术的原理与实现过程。根据拓扑结构得到逆变器的数学模型,并由传递函数进行了频率特性分析。通过对拓扑电路结构的理论分析并与实际电路中元器件的参数相结合,利用Matlab/Simulink平台中的元件库建立较接近实际的微型逆变器系统仿真模型。在此基础上,对逆变系统的可逆性进行了分析研究。其次,介绍支持向量机理论与回归原理,针对核函数参数选择对支持向量机回归结果有重要影响的特点,采用粒子群优化算法对参数进行了寻优。在分析控制系统结构与特性的基础上,对基于支持向量机的逆控制方法进行了研究,并说明了该控制系统的构造过程。最后重点对采用支持向量机逆复合控制算法的微型逆变器进行了多种工况下的仿真实验,并与采用PI控制算法下逆变器控制效果进行了对比,对比结果验证复合控制算法的控制具有更好的适应性和鲁棒性。
【关键词】：太阳能 光伏逆变器 支持向量机 逆系统 逆控制方法
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 微型逆变器技术背景与意义9
• 1.2 微型逆变器的发展现状9-11
• 1.2.1 微电网微型逆变器控制技术研究现状9-10
• 1.2.2 基于支持向量机的逆控制研究现状10-11
• 1.3 论文的主要研究内容11-13
• 第2章 微电网微型逆变器设计及系统特性分析13-21
• 2.1 微型逆变器实验平台设计与实现13-16
• 2.1.1 逆变器的硬件设计13-15
• 2.1.2 逆变器软件设计15-16
• 2.2 微型逆变器系统拓扑结构分析16
• 2.3 微型逆变器系统频率特性分析16-18
• 2.4 微型逆变器系统可逆性分析18
• 2.5 微型逆变器系统的仿真模型18-19
• 2.6 本章小结19-21
• 第3章 支持向量机与逆控制21-32
• 3.1 支持向量机建模及寻优原理21-27
• 3.1.1 支持向量机基本理论21-23
• 3.1.2 支持向量机回归原理23-24
• 3.1.3 核函数24-25
• 3.1.4 基于粒子群的支持向量机参数寻优25-27
• 3.2 支持向量机逆系统27-30
• 3.2.1 逆系统概念与原理27-29
• 3.2.2 逆系统的结构及学习训练29-30
• 3.3 支持向量机逆系统控制方法30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 基于支持向量机的微型逆变器控制研究及仿真32-51
• 4.1 微型逆变器逆控制系统建模与优化32-40
• 4.1.1 逆模型构造32-35
• 4.1.2 逆模型建模结果分析与优化35-37
• 4.1.3 逆控制器构造37-38
• 4.1.4 逆控制器建模结果分析与优化38-40
• 4.2 基于支持向量机的微型逆变器逆控制系统策略研究40-50
• 4.2.1 基于支持向量机逆模型与PI复合控制的逆控制系统40-43
• 4.2.2 基于支持向量机的微型逆变器改进逆控制系统仿真模型搭建43
• 4.2.3 微型逆变器改进逆控制系统仿真结果分析43-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 总结与展望51-53
• 5.1 本文总结51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果57-58
• 致谢58

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