基于有限控制模型预测控制的光伏系统低电压穿越研究分析

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:b1035846306
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
化石燃料面临枯竭,发展可再生能源已成必然趋势,近年来光伏发电技术已趋成熟,光伏发电总容量在大系统中的占比逐年攀升,传统的方法是当电网故障发生时直接切除光伏发电系统,由于光伏容量占比增加,直接切除光伏发电系统会严重导致电网停电甚至崩溃,因此并网逆变器应设置低电压穿越技术,在一定范围内的电压跌落和时间间隔限制并网电流,提供电压支撑,保证光伏发电站能够不脱网连续运行,维持电网系统运行稳定。
  本文介绍了换流器在正常条件和故障情况下的运行情况以及两级光伏系统的控制,分析了两级光伏系统的各级工作原理,探讨了两级变换器在电压骤降及气候变化条件下的工作特性。提出了一种基于模型的预测控制(MPC)策略,对两级三相并网光伏系统采用有限控制模型预测控制(FCS-MPC)策略,根据电网电压和电流来预测光伏系统的发电量,通过选择有功和无功功率参考值以满足电网对功率的需求,避免系统因过电流而跳闸,给出了不同的状态空间方程表示法,并研究了控制算法的实现,提高了功率变换器在电压骤降过程中的速度响应,FCS-MPC不需要任何调制技术,可以直接将输出指令应用于功率电子设备,MPC简化算法不影响变换器性能和抗扰能力,减少了系统计算负担。利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真实验,当电网发生对称故障和不对称故障时,仿真研究控制策略对光伏系统电压骤降时的快速响应能力。为了验证所提出控制策略的有效性和可行性,对该控制系统进行了实验研究,实验结果表明了控制系统的响应迅速,实现了低电压穿越。
  有限控制模型预测控制(FCS-MPC )策略可实现不同故障的低电压穿越,FCS-MPC在不同的并网电压骤降条件下提供了出色的控制性能,并满足电网运行要求,提高了电网的电能质量,对电力系统的稳定性具有重要的理论与实际意义。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
超级电容器是一类能量存储器件,因其可在短时间内能提供比电池更高的功率而备受关注。尽管目前研究人员们在超级电容器领域已经取得一系列的研究进展,但是仍然存在许多问题,如能量密度偏低,生产成本高等。提高电极材料的性能,是解决这些问题的关键。石墨烯是一种具有良好的电化学性质的碳电极材料,但是由于石墨烯易团聚且能量密度较低,所以单一的石墨烯作为电极材料会限制电容器的性能。水滑石是一种赝电容材料,具有较高的能
学位
学位
学位
学位