[发明专利]一种基于海鸥优化算法的三相逆变器控制方法

权利要求书

1.一种基于海鸥优化算法的三相逆变器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：初始化海鸥种群，设计海鸥优化算法输出最佳海鸥位置和适应度值；

S2：建立三相逆变器离网整定模型，所述模型中逆变器控制结构选择的是电压电流双环控制结构，电压电流双环控制根据电压外环采用的控制方式不同，分为基于PI控制的双闭环控制结构和基于QPR控制的双闭环控制结构，区别在于参考信号类型不同；

S3：根据S1求得的最优解，将其传递给三相逆变器离网整定模型；

S3中采取加权的方式，将多目标优化转为单目标优化问题；

当逆变器采用PI控制时，两相dq静止坐标系下控制量为直流，选取总谐波畸变率THD和误差绝对值乘时间积分ITAE作为逆变器控制参数整定的目标函数，使得控制电压输出波形谐波含量减小；

当逆变器采用QPR控制时，两相αβ静止坐标系下控制量为交流，选取总谐波畸变率THD和误差绝对值积分IAE作为逆变器控制参数整定的目标函数；

总谐波畸变率THD公式为：

式中，THD为各次谐波幅值u_zon的平方和开根号除以基波幅值u_zo1，表示交流量的谐波含量；当THD值越小时交流量谐波含量越低；THD值越大时交流量谐波含量越高；

针对PI控制器参数整定，采用负载电压的总谐波畸变率THD、负载电压与参考电压的误差绝对值乘时间积分ITAE作为参数整定的指标，其目标函数公式为：

针对QPR控制器参数整定，采用负载电压的总谐波畸变率THD、负载电压与参考电压的误差绝对值积分IAE作为参数整定的指标，其目标函数公式为：

上式中a'、b'、a、b均为常系数，其代表权系数，且满足：

a'+b'＝1；

a+b＝1。

2.根据权利要求1所述的一种基于海鸥优化算法的三相逆变器控制方法，其特征在于：

所述PI控制由比例运算和积分运算组合而成，能实现无差控制，动态响应速度快，表达式为：

u_out(t)＝K_pe(t)+K_i∫e(t)dt

式中，偏差信号e(t)作为PI控制器的输入量，u_out(t)为PI控制器的输出量，K_p和K_i为PI控制器的比例参数和积分参数；采用PI控制时将三相abc静止坐标系下的交流量进行Park变换到两相dq同步旋转坐标系下的直流量，经Park变换后，dq轴间的耦合较小且为对称结构，仅需考虑一个d轴；

所述QPR控制器由比例环节和谐振环节组成，实现对正弦信号的无静差控制，其公式为：

式中，ω₀为谐振点，ω_c为阻尼带宽，K_r为QPR控制器在谐振点的增益值；在逆变器控制中使用QPR控制时将三相abc静止坐标系下的交流量进行Clark变换到两相静止αβ坐标系下的交流量。