兩級式光伏并網(wǎng)逆變器混沌行為分析及其控制研究.pdf

1、太陽能光伏發(fā)電，簡稱太陽能光電，是利用太陽電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式，也是現(xiàn)階段對太陽能進(jìn)行合理利用的一種重要形式。作為最具潛力的“未來能源”，太陽能光伏技術(shù)成為各國研究的焦點(diǎn)。光伏并網(wǎng)逆變器（Photovoltaic grid-connected inverter，簡寫PVGCI）作為整個能量裝換系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定性顯得格外重要。因此，研究并網(wǎng)逆變器中的混沌行為并同時給出有針對性的混沌保護(hù)控制策略，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)

2、行具有十分重要的意義。本文針對兩級式光伏逆變系統(tǒng)中的分岔、混沌行為進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究，具體工作概括如下:
　　(1)分析了本課題的研究背景與意義，對國內(nèi)外的混沌控制和電力電子變換器混沌控制研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，進(jìn)一步指出本課題的研究意義，給出本課題的研究目標(biāo)與內(nèi)容。
　　(2)在研究PVGCI主電路拓?fù)錁?gòu)造及其工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)KVL、KCL建立PVGCI的狀態(tài)方程。并對PVGCI的混沌現(xiàn)象進(jìn)行研究和分析，確定產(chǎn)生混沌

3、行為的條件和出現(xiàn)混沌行為時的參數(shù)閾值。
　　(3)根據(jù)PVGCI狀態(tài)方程參數(shù)較多，構(gòu)造比較復(fù)雜這一特點(diǎn)，基于改善狀態(tài)關(guān)聯(lián)性理論設(shè)計混沌控制器，實(shí)現(xiàn)對PVGCI的混沌控制。該控制策略只改變狀態(tài)變量關(guān)聯(lián)系數(shù)，優(yōu)點(diǎn)是控制量比較少，設(shè)計直接簡便易于實(shí)現(xiàn)。
　　(4)基于狀態(tài)反饋和參數(shù)擾動方法設(shè)計控制器，通過給相關(guān)的狀態(tài)變量加入狀態(tài)反饋，實(shí)現(xiàn)了對PVGCI混沌行為的控制，同時能夠使輸出并網(wǎng)電流的頻率、相位與公共電網(wǎng)達(dá)到同步狀態(tài)。由于該

4、控制策略屬于閉環(huán)控制，受系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)影響較小，在對系統(tǒng)進(jìn)行控制的過程中具有較好的魯棒性，不需要事先設(shè)定預(yù)期控制目標(biāo)，就能夠達(dá)到期望控制效果。
　　(5)基于LaSalle不變集定理設(shè)計控制器，對PVGCI的混沌行為進(jìn)行控制。該控制策略不必提前知道平衡點(diǎn)的位置，同時也不需要相關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)變量以外的任何有關(guān)被控系統(tǒng)的信息，系統(tǒng)原有的結(jié)構(gòu)也不需要做出改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的控制。根據(jù)該控制策略設(shè)計的控制器的設(shè)計簡單，易于實(shí)現(xiàn)和控制。