光伏并网逆变器及其控制方法的研究

【摘要】： 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。光伏发电技术是光伏应用领域一项非常重要的技术,具有清洁、安全、寿命长以及维护量小等诸多优点,被认为将是21世纪最重要、最具活力的新能源。光伏并网发电系统与离网系统相比,具有更多的独特优点,成为光伏发电领域研究和发展的最新亮点。为了降低光伏发电系统的成本,现在很多国家都在不遗余力的对高效逆变器进行研究。同时,由于系统本身严重的非线性、时变不确定性,使得系统数学模型很难建立,应用传统的控制方法有时效果不理想甚至是无效的,而神经网络控制策略无需建立精确数学模型,具有很强的逼近非线性的能力,适合对非线性及不确定性系统进行有效控制。因此,本文在研究逆变器电路结构的基础上,探索将神经网络控制应用于逆变器控制中。 本论文的主要内容如下: (1)论述了发展光伏发电系统的必要性,介绍了光伏并网发电系统的研究现状。 (2)介绍了逆变技术的基本概念,并着重介绍了并网逆变器拓扑结构和工作原理。 (3)论述了神经网络基本理论和神经网络控制基本理论的一些基本概念及控制原理,详细介绍了BP网络的结构和BP算法的不足与改进方法。 (4)提出了一种新的基于Boost的逆变器结构,以第二章中所介绍的逆变器分析方法分析了其工作原理、特点及优势,按照第三章中介绍的BP神经网络控制器设计方法,设计出常规BP网络控制器,并进行了仿真分析。 【关键词】：光伏发电 并网逆变器 神经网络 逆变控制器
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM464
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 能源现状分析及发展光伏发电的意义8-12
• 1.2 光伏发电技术12-14
• 1.2.1 光伏发电特点12-13
• 1.2.2 光伏发电系统分类13-14
• 1.3 论文的选题意义及主要内容14-18
• 1.3.1 论文的选题意义14-16
• 1.3.2 论文的创新点16
• 1.3.3 论文的组织16-18
• 第二章 并网逆变器的研究18-28
• 2.1 逆变技术概述18-21
• 2.1.1 逆变器主电路的基本形式和分类18-19
• 2.1.2 电压型逆变器和电流型逆变器19-21
• 2.2 并网逆变器的研究现状及方向21-23
• 2.3 并网逆变器拓扑结构23-27
• 2.3.1 低频环节并网逆变器23-24
• 2.3.2 高频环节并网逆变技术24-26
• 2.3.3 非隔离型并网逆变技术26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 逆变器的神经网络控制技术28-47
• 3.1 逆变器智能控制概述28-32
• 3.1.1 逆变器的控制技术28-30
• 3.1.2 并网逆变器控制目标与面临的问题30-31
• 3.1.3 逆变器的智能控制技术31-32
• 3.2 神经网络控制技术的研究32-37
• 3.2.1 神经网络理论基础32-36
• 3.2.2 神经网络控制的理论基础36-37
• 3.3 BP网络及其算法改进37-46
• 3.3.1 BP网络结构37-39
• 3.3.2 BP算法及其改进39-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 并网逆变器及其控制器的设计47-62
• 4.1 基于Boost原理的三相并网逆变器结构的提出47-50
• 4.1.1 逆变器电路结构47-48
• 4.1.2 逆变器优点48
• 4.1.3 逆变器电路分析48-50
• 4.2 逆变器在一般控制方法下的工作情况分析50-56
• 4.2.1 一般控制框图50-51
• 4.2.2 单周控制法51-54
• 4.2.3 实际应用中的问题分析及系统稳定性54-56
• 4.3 神经网络控制器的设计56-60
• 4.3.1 设计原则56-58
• 4.3.2 改进算法58-59
• 4.3.3 神经网络控制器的工作原理59-60
• 4.4 仿真结果60
• 4.5 本章小结60-62
• 第五章 结论与展望62-64
• 5.1 结论62
• 5.2 后续研究展望62-64
• 参考文献64-67
• 科研情况说明67-68
• 致谢68

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