(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110376899.7 (22)申请日 2021.04.08 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112886643 A (43)申请公布日 2021.06.01 (73)专利权人 太原理工大 学 地址 030024 山西省太原市迎泽西大街79 号太原理工大 学 (72)发明人 李岚　赵楠　杨旭　侯传羽　杨琦　 (74)专利代理 机构 太原科卫专利事务所(普通 合伙) 1410 0 代理人 朱源 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/26(2006.01)G06F 30/27(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (56)对比文件 CN 1084940 07 A,2018.09.04 HONGXIN XUE等.A N ovel Hybrid Model Based on TVIW-PSO-GSA Algorithm and Support Vector Mac hine for Clas sificati on Problems. 《IEEE Access》 .2019,(第7期),第 27789-2780 0页. 审查员 唐一文 (54)发明名称 αβ坐标系下面向不平衡电网的逆变器多 目标优化的控制方法 (57)摘要 本发明涉及新能源发电控制技术领域， 具体 为αβ坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目 标优化的控制方法， 解决了背景技术中的问题， 其通过将检测到的三相不平衡电网电压、 并网电 流以及电容电流进行Clark变换， 得到αβ坐标 系下的电网电压、 并网电流以及电容电流， 将得 到的电网电压通过降阶广义积分器得到正负序 电压； 再通过粒子群优化算法得到最优控制参 数， 然后计算出参考电流； 最后经过PR控制器、 电 容电流负反馈以及SVPWM模块生成脉冲信号控制 逆变器的输出。 本发明能够通过粒子群优化算法 对参考电流控制参数进行优化， 使其能根据需要 同时控制并网逆变器三相电流平衡、 输出有功功 率恒定及无功功率恒定， 避免出现极端情况， 提 高输出电能质量。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 112886643 B 2022.04.26 CN 112886643 B 1. α β 坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目标优化的控制方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： Ⅰ、 检测三相不平衡电网电压ugabc、 并网电流iabc以及电容电流icabc并进行Clark变换， 得 到α β 坐标系下的电网电压ugα和ugβ、 并网电流iα和iβ以及电容电流icα和icβ， 将坐标变换后的 电网电压ugα和ugβ通过降阶广义积分器RO GI， 得到正负序电压分量 和 Ⅱ、 根据正负序电压分量 和给定功率P*、 Q*， 结合粒子群优化算法 计算得到最优 控制系数k， 然后根据最优 控制系数k计算得到并 网参考电流iα ref和iβ ref； Ⅲ、 将参考电流iαref、 iβ ref分别和并网电流iα、 iβ对应作差得到误差信号， 误差信号首先 经过PR控制 器， 然后再将PR控制 器的输出信号与电容电流icα、 icβ分别作差后经过SVPWM模 块生成脉冲信号对 逆变器进行控制。 2.根据权利要求1所述的α β坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目标优化的控制方 法， 其特征在于， 步骤 Ⅰ中降阶广义积分器RO GI的传递 函数如下： 式(1)中ω0＝2 π f,f为电网电压频率,由正序电压经 过锁相环检测得到， k ′为积分系数。 3.根据权利要求1或2所述的α β 坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目标优化的控制 方法， 其特征在于， 步骤II中计 算并网参考电流iα ref和iβ ref的方法为： 根据步骤 Ⅰ得到的正负 序电压分量 以及给定的有功功率P*、 无功功率Q*按照式(2)计算并网 参考电流iα ref和iβ ref， 式(2)为： 式(2)中k即为最优控制系数， k∈[ ‑1， 1]； U+、 U‑是根据正负序电网电压计算得到的正负 序电压的幅值， 其中 4.根据权利要求3所述的α β坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目标优化的控制方 法， 其特征在于， 步骤II中利用粒子群优化算法对并网参考电流iα ref和iβ ref进行优化求解最 优控制系数k的步骤如下： a.根据U+、 U‑计算得到有功功率波动幅值最大值ΔPmax、 无功功率波动幅值最大值ΔQmax 以及三相电流不平 衡度最大值I ′max， 其中ΔPmax、 ΔQmax、 I′max的计算公式(3)、 (4)和(5)分别权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 112886643 B 2为： b.初始化粒子群， 粒子群由m个粒子组成， 且每个粒子的初始位置为[ ‑1,1]之间的随机 数； c.计算对应的有功功率波动幅值ΔP， 无功功率波动幅值ΔQ以及三相电流不平衡度 I′， 进而通过计算比较得到多目标函数F(k)的最小值和其对应的粒子的位置， 并将该粒子 的位置作为粒子群的全局最优位置gbest， ΔP、 ΔQ、 I ′和F(k)的计算公式(6)、 (7)、 (8)和 (9)分别为： 式(9)中a、 b、 c均为权 重系数； d.根据式(10)和式(11)对粒子群中各粒子位置更新后， 继续执行所述步骤c， 最终得到 粒子群的全局最优位置gbest， 即最优 控制参数k， 式(10)和式(1 1)分别为： 其中 表示粒子m在N次迭代后粒子的位置； 表示第N次迭代中的移动距离； pbestm表 示第m个粒子的个体最优位置； gbest表示粒子群当前的全局最优位置； r1、 r2均是[‑1,1]之 间的随机数； c1、 c2是学习因子； w是惯性系数， w的计算公式(12)为： 式(12)中wmax为初始惯性系数， wmin为最终惯性系数， N表示最大的迭代次数， n为当前的 迭代次数。 5.根据权利要求2所述的α β坐标系下面向不平衡电网的逆变器多目标优化的控制方 法， 其特征在于， 积分系数k ′为265。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 112886643 B 3