[发明专利]一种基于粒子群算法的不平衡电网下VSC多目标优化直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种基于粒子群算法的不平衡电网下VSC多目标优化直接功率控制方法，其兼顾VSC的输出三相电网电流，输出有功功率以及输出无功功率，使得此三者控制性能能够同时得到多目标优化控制，且所采用的粒子群算法代码精简，计算时间较短，有利于在实时计算方面的实现，能够有效提高VSC在不平衡电网电压条件下的运行控制性能，确保电能质量和电力系统的稳定性及安全。此外，本发明采用直接功率控制方法，确保了VSC系统的瞬态快速响应。同时本发明采用矢量比例积分调节或者比例积分谐振调节技术，其中角频率为二倍基频的矢量比例积分调节或者谐振调节可抑制由电网电压中负序分量所带来的不利影响。

主权项

1.一种基于粒子群算法的不平衡电网下VSC多目标优化直接功率控制方法，包括如下步骤：（1）采集VSC交流侧的三相电压V_a～V_c和三相电流I_a～I_c、VSC的直流母线电压V_dc以及三相电网电压U_a～U_c，并利用锁相环提取三相电网电压U_a～U_c的角频率ω和相位θ；（2）利用相位θ对所述的三相电流I_a～I_c、三相电压V_a～V_c以及三相电网电压U_a～U_c进行dq变换，对应得到正向同步速坐标系下包含正负序分量的电流综合矢量和电压综合矢量和电压综合矢量和以及反向同步速坐标系下包含正负序分量的电压综合矢量和然后，根据电流综合矢量和以及电压综合矢量和计算VSC的输出有功功率P_g及输出无功功率Q_g；进而从电压综合矢量中提取正序分量从电压综合矢量和中提取对应的负序分量和从电流综合矢量和中提取对应的正序分量和（3）利用粒子群算法计算出VSC输出有功功率的二倍频波动分量参考值和以及输出无功功率的二倍频波动分量参考值和进而通过正弦余弦变换后得到VSC输出有功功率及输出无功功率对应的二倍频总波动参考值和使预设的输出有功功率及输出无功功率对应的直流分量参考值和分别与二倍频总波动参考值和叠加得到VSC输出有功功率及输出无功功率对应的参考值和（4）根据VSC的输出有功功率P_g和输出无功功率Q_g及对应参考值和通过误差调节解耦补偿算法得到调制信号和（5）对调制信号和进行Park反变换得到静止α-β坐标系下的调制信号和进而通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对VSC进行控制。