基于nkm toa的光伏发电并网逆变系统控制方法研究

《基于nkm toa的光伏发电并网逆变系统控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201510171852分类号TM352密级公开硕士学位论文基于NKMTOA的光伏发电并网逆变系统控制方法研究学位申请人吴静平指导教师易灵芝教授王根平高工学院名称信息工程学院学科专业电气工程研究方向新能源发电与应用二〇一八年六月一日ResearchongridinvertersystemcontrolmethodofphotovoltaicpowergenerationbasedonNKMTOACandidateJing-PingWuSupervisorLing-zhiYiGen-PingWangCollegeCollegeofInformationEngi

2、neeringProgramElectricalEngineeringSpecializationPowergenerationandapplicationofnewenergyDegreeEngineeringMasterUniversityXiangtanUniversityDateJune,1st,2018基于NKMTOA的光伏发电并网逆变系统控制方法研究摘要光伏能源已经成为主要的能量来源之一，研究和提高光伏发电技术，提升光伏并网发电系统的性能，成为了一股热潮，具有十分重要的意义。选择了正确合适的MPPT技术和逆变控制策略才能使光伏并网发电系统高效高质的工作。所以，论文主要

3、研究光伏发电并网系统的前级MPPT控制与后级并网逆变控制策略。(1)光伏并网发电系统的主体框架设计。通过对光伏发电系统的电路拓扑分类和比较分析，最终选择了两级式非隔离的结构，分析其工作原理，选择前级DC/DC使用Boost电路，后级DC/AC采用三相全桥逆变器。并且光伏电池的原理和研究各参数的计算方法，搭建光伏电池的仿真模型，其在不同环境下运行，进行输出特性研究。(2)基于改进的小生境分子动理论优化算法实现阴影环境下的光伏全局MPPT。针对传统MPPT方法难以适用于局部阴影的最大功率点跟踪，提出了基于智能算法的MPPT技术。为了加强分子动理论优化算法的全局搜索能力，引入了小生境技

4、术，避免陷入局部最优的情况。在Simulink中搭建了基于NKMTOA算法的光伏阵列MPPT仿真模型，仿真结果表明，在复杂情况下，此方法也能快速准确的找到光伏阵列的最大功率点，稳态振荡小。(3)利用小生境分子动理论优化算法进行双闭环PI控制器参数自整定。分析了三相光伏并网逆变器的数学模型，根据实际需求与比较，确定了双闭环电网电压定向矢量控制策略，通过对电压电流双闭环PI控制参数设计与分析，结合光伏并网发电系统易受环境变化的影响产生波动的特点，提出了利用改进分子动理论优化算法来整定双闭环PI控制器的参数，从而避免了传统PI控制参数的反复试凑，同时能快速跟踪光伏并网发电系统的变化。仿

5、真结果表明，该方法能快速稳定直流侧的母线电压，并且得出的并网电流波形良好、谐波含量低。(4)基于光伏发电并网控制系统的GUI仿真平台和实物硬件平台。就几个重要的GUI界面模块进行介绍，此仿真实验平台能够更方便的设置系统的基本参数和选择控制方式，并且可以对仿真结果数据进行查看和对比分析。同时通过光伏并网逆变控制系统的硬件设计和软件设计完成了实验样机的搭建。并且进行了试验调试，其测试结果满足并网要求，验证了算法的可行性。关键词：光伏并网，两级式非隔离，小生境分子动理论优化算法，全局最大功率点跟踪，电压电流双闭环，PI参数自整定I基于NKMTOA的光伏发电并网逆变系统控制方法研究Abs

6、tractSolarpowerisbecomingoneofthemostimportantenergysources.Theresearchandimprovementofphotovoltaicpowergenerationtechnologiesandenhancingtheperformancesofphotovoltaicgrid-connectedpowergenerationsystemhavebecomeanupsurge,andareofgreatsignificance.EmployingtheapplicableMPPTtechnologyandinvert

7、ercontrolstrategycanmakethephotovoltaicpowergenerationsystemworkinahighqualityandefficiencyway.Therefore,thispapermainlystudiesthepreMPPTcontrolandpostgridconnectedinvertercontrolstrategyofPVgridconnectedsystem.(1)Themainframedesignofphotovol