摘要
随着化石能源的日益枯竭，太阳能作为一种新型的清洁能源的存在，将会是人类未来所依赖的主要能源之一，而光伏发电是对太阳能进行有效利用的重要方式。在光伏系统中，逆变器发挥着使得光伏阵列与电网相连接的重要作用，其综合性能与经济成本是需要重点考虑的因素。本文以准Z源逆变系统为研究对象，针对现有的控制策略的不足，提出了一种将自抗扰控制技术运用到光伏控制系统中的控制策略，从而降低了并网电流的总谐波畸变率并提高了光伏系统的并网电能质量。本文主要的工作内容可以归纳为以下几方面。 （1）对基于准Z源逆变器的光伏并网系统进行了整体的设计与研究。通过对准Z源网络的直通与非直通两种工作状态的原理的深入研究与分析，建立准Z源网络的数学模型，并利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型对其进行稳定性分析。然后对LCL型滤波器进行工作原理的分析与数学模型的建立，并搭建仿真模型分析其特性。最后对整个光伏系统进行统一的数学模型的建立，为后续控制器的设计提供理论依据，并对系统的准Z源网络以及LCL型滤波器进行参数的计算与选型。 （2）对光伏并网系统总体的控制策略进行分析与设计，主要包括内环控制和外环控制两个方面。针对现有的并网逆变器的控制策略存在的动态响应特性及抗干扰性能不够理想等问题，本文采用自抗扰控制作为系统的控制策略进行改进，通过对自抗扰控制技术的原理分析及模型的建立，对其稳定性进行了分析。根据准Z源逆变器的数学模型及其特点，在电压外环的控制中采用自抗扰控制策略，对电流内环依旧采用PI控制，从而建立准Z源逆变系统的控制器。 （3）通过MATLAB/Simulink平台，搭建光伏系统的仿真模型，对设计的光伏系统的控制策略进行仿真验证。并通过对比分析，验证了自抗扰控制的优越性。
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