[发明专利]一种基于改进人工蜂群算法的三相逆变器控制方法

说明书

本发明公开了一种基于改进人工蜂群算法的三相逆变器控制方法，涉及电力技术领域，包括以下步骤：S1：建立三相逆变器控制结构；S2：初始化种群；S3：设计改进人工蜂群算法的最优蜜源的适应度值的计算方法；S4：根据S3求得的最优解，将其分别传递给三相逆变器离网整定模型和并网整定模型。本发明引进标准人工蜂群算法对三相逆变器控制参数进行整定，在人工蜂群的基础上引进了混沌映射改进策略，提高了算法的全局搜索能力，寻优精度和收敛速度，再将混沌改进人工蜂群算法应用到PID控制系统进行控制参数整定，提出一种基于混沌改进人工蜂群算法的PID控制参数整定方法，最后将其运用到三相逆变器离网和并网参数整定模型上。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于改进人工蜂群算法的三相逆变器控制方法。

背景技术

逆变器是能将直流电转换为定频定压或调频调压交流电的转换器，是电力行业极为重要的器件。逆变器的输出波形与控制参数有很大关联，如何选择逆变器控制参数是当前研究的热点。传统的人工整定法依赖人的经验，性能一般，继电反馈需要振荡信息，而某些系统不允许振荡发生。而使用群体智能算法进行的参数整定，不需要操作者具备大量的人工经验，耗时较少，具有良好的应用前景。标准人工蜂群算法具有强大的全局搜索能力，但在求解复杂问题时，该算法仍然存在后期收敛速度缓慢，搜索效率低等缺点。故在标准人工蜂群的基础上引进了混沌映射改进策略，提高了算法全局搜索能力，寻优精度和收敛速度。由于PID控制器具有控制效果好、易实现等优点，被运用于逆变器控制参数整定中。时滞系统和非线性系统常规参数整定方法需要丰富的人工整定经验，耗时长，参数精度不够。为了使PID控制器能够在复杂被控对象中取得良好的控制效果，将混沌改进人工蜂群算法应用到PID控制系统进行控制参数整定。

发明内容

为解决三相逆变器控制参数整定困难的问题，本发明提供了一种基于改进人工蜂群算法的三相逆变器控制方法。引进人工蜂群算法对三相逆变器控制参数进行整定，由于标准人工蜂群算法具有强大的全局搜索能力，与此同时在标准人工蜂群的基础上引进了混沌映射改进策略，提高了算法的全局搜索能力，寻优精度和收敛速度。再将混沌改进人工蜂群算法应用到PID控制系统进行控制参数整定，提出一种基于混沌改进人工蜂群算法的PID控制参数整定方法，最后将其运用到三相逆变器离网和并网参数整定模型上，这对三相逆变器控制参数整定问题具有重大意义。

本发明具体采用以下技术方案：

一种基于改进人工蜂群算法的三相逆变器控制方法，包括以下步骤：

S1：建立三相逆变器控制模型，逆变器控制结构选择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PR控制的双闭环控制结构；

S2：初始化种群，优化问题的维度为D，设置蜂群总数为2N，雇佣蜂数目N，观察蜂和引领蜂的数量相等，最大迭代次数为M；初始N个蜜源的位置，每只引领蜂对应一个蜜源的位置，初始蜜源位置公式为：

式中，R为区间[0,1]内的随机数，表示初始化第i蜜源位置的第j维值；i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,D；为第j维对应蜜源位置的下限值；第j维对应蜜源位置的上限值；

S3：设计改进人工蜂群算法的最优蜜源的适应度值的计算方法，具体为：

S31：雇佣蜂阶段：雇佣蜂选择蜜源，对其进行邻域捜索，如前后两次最优蜜源的适应度相同，根据混沌改进序列更新蜜源位置；如前后两次最优蜜源的适应度不同，比较各蜜源的适应度，雇佣根据轮盘赌的方法招募观察蜂；

S32：观察蜂阶段：根据蜜源质量，观察蜂选择蜜源，并记录所有蜜源的位置和适应度值，选择适应度值最大的蜜源，在所选位置处进行邻域搜索，进行位置更新，计算出新蜜源的适应度值，并与之比较，运用贪婪选择机制，以蜜源质量更优的蜜源位置代替原蜜源的位置，位置更新公式为：