[发明专利]基于分子动理论的光伏并网三电平逆变器控制优化平台

权利要求书

1.一种基于分子动理论的光伏并网三电平逆变器控制优化平台，其特征在于，包括光伏电池输出电压模拟模块、输入电流测量模块、输入功率测量模块、输出电流电压测量模块、滤波模块、电压电流双闭环控制模块、控制算法模块、信号脉冲驱动模块、坐标变换模块、逆变器模块；所述的光伏电池输出电压模拟模快输出接输入电流测量模块及输出功率测量模块，输入电流测量模块及输出功率测量模块输出接逆变器模块，逆变器模块输出接电压电流测量模块，电压电流测量模块输出接滤波模块，电压电流控制模块输出接控制算法模块，控制算法模块输出接坐标变化模块，信号脉冲驱动模块输出接逆变器模块。

2.根据权利要求1所述的逆变器模块，其特征在于：采用NPC型三电平逆变器作为本模型中的逆变环节，其中光伏电池输出电压模拟模块电压源采用受控电压源，其前端接入随机数生成模块，固定范围在450-550之间随机波动，经受控电压源模块处理后讲数值转化为电压值，即在450-550V之间按符合正态分布的随机数变化，完成对光伏电池输出不稳定的情况的模拟，使整个模型与实际情况更贴近。

3.根据权利要求1所述的双闭环控制模块，其特征在于：该控制模块包括电压电流坐标变换模块，其采用dq坐标变化，输出到控制算法模块，电流内环通过接收外环产生的电流作为基准电流，经过前馈解耦环节，控制换流器的并网电流；电压外环外环控制常采用直流电压控制策略，以单位功率因数运行；因此，令轴电流的参考值 ,其主要功能是提供轴参考电流；因此，外环控制器的模型与轴电流内环的模型有关,经电流内环及电压外环的控制后，在经过坐标反变换驱动信号，达到驱动IGBT关断的效果。

4.根据权利要求1所述的分子动理论优化算法模块，其特征在于：该模块包括分别采用的分子动优化算法控制，即利用分子间存在的以下规律：当时，分子所受合力为0，该位置为平衡位置；当时，此时分子合力为斥力，因为分子斥力比引力变化快；当时, 此时分子合力为引力，同样因为斥力比引力变化快;针对分子动理论中分子间的引斥力规则，提出了分子受引力、斥力及不受力时所需满足的条件；对于不受力的分子，通过模拟分子热运动，使得个体能跳出局部解，群体中个体的速度更新公式：

个体的位置更新公式：

分子动理论优化算法的步奏如下，流程图见图2;

Step1：初始化算法参数；

包括种群中个体初始位置及初始速度;

Step2：计算个体的适应值，选出最优个体;

Step3：判断是否符合引力产生条件，如符合，计算引力加速度；否则，判断是否符合斥力产生条件，如符合，则计算引力加速度；否则，进行分子热运动操作，计算扰动加速度;

Step4：根据个体的速度公式计算其速度，并按照式位置公式进行个体移动;

Step5：对种群中的最优个体进行精英保留处理;

Step6：是否满足条件；如不满足，返回 Step2；否则，输出计算结果。