[发明专利]并网光伏逆变器控制参数优化方法

权利要求书

1.一种并网光伏逆变器控制参数优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立光伏发电系统小干扰分析模型：

式中，x＝[x₁,…,x_n]^T和z＝[z₁,…,z_q]^T分别为系统第一至第二状态变量，u＝[u₁,…,u_m]^T为系统输入变量，为x的导数，A为系数状态矩阵，B为系统输入矩阵；ε为

步骤2：分析光伏发电系统的稳定性：

如果系数状态矩阵A各特征值λ_i均具有负实部，则光伏发电系统的运行点是小干扰稳定的；否则，伏发电系统的运行点是不稳定的；

步骤3：计算系数状态矩阵的特征值λ_i对系统参数k_j的灵敏度：

式中，w_i,u_i分别为特征值λ_i的左右特征向量，n≥i≥0，n为特征值个数；如果特征值λ_i对系统参数k_j的灵敏度为正实数，则光伏发电系统的运行点趋向不稳定状态变化；如果特征值λ_i对系统参数k_j的灵敏度为负实数，则光伏发电系统的运行点趋向稳定状态变化；如果特征值λ_i对系统参数k_j的灵敏度为复数，其实部代表着光伏系统中控制器参数变化对相应特征值振荡阻尼的影响，其虚部代表光伏系统中控制器变化对相应特征值振荡频率的影响；

步骤4：对光伏发电系统小干扰分析模型进行多时间尺度降阶：

式(3)的解X₀为式(1)的退化解，其中

步骤5：确定需优化的控制器参数及其取值范围：

依次设定各控制器的参数为变量，令其在0.01倍至2倍初始值的范围内以0.01的步长变化,记录光伏发电系统在时间尺度降阶条件下随参数变化的振荡模式；观察特征值随控制器参数变化的轨迹，记录令特征值负实部绝对值增大和虚部绝对值减小的参数取值区间，记参数取值区间为[k_jmin,k_jmax]；

步骤6：建立综合考虑系统稳定性、阻尼比和振荡模态的目标函数：

如果各特征值均没有正实部；S₁为所有位于复平面左半平面特征值的负实部绝对值之和，否则，将S₁赋值为-10000；S₂表示各特征值虚部的绝对值之和；S₃等于共轭复根的个数m；在步骤4所确定的各控制器参数的范围内采用遗传算法求解最优解。

2.根据权利要求1所述的并网光伏逆变器控制参数优化方法，其特征在于：

遗传算法求解最优化参数，包括以下具体步骤：

步骤A：设种群规模N、进化代数、交叉概率和变异概率；

步骤B：对当前求解最优解的控制器参数进行编码；

步骤C：计算群体中各个体的适应度f_i；

步骤D：计算群体中各个体被选择的概率P_si：

步骤E：交叉：按照设定的交叉概率Pc在配对库中随机地选取两个个体，在个体串中随机地选定一个交叉点，两个个体在该点前或后进行部分互换；

步骤F：变异：对交叉操作中产生的后代个体的每一基因值,产生一个[0,1]之间的伪随机数rand，如果rand<Pm，Pm为变异率，随机地将相应基因值取反,即“0”变成“1”，或“1”变为“0”；

步骤G：越界处理：若取得极值的控制器参数不在步骤4确定的参数范围[k_jmin,k_jmax]内，则称之为越界，处理方法为设置新的控制器参数集T(i,j)：

T(i,j)＝γ_rand(k_jmax-k_jmin) (6)。