[发明专利]柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法及其系统

权利要求书

1.一种柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：建立解耦后的PI参数整定模型；

步骤2：基于ITAE指标构建PI参数整定模型中的PI参数的优化函数为：

式中：积分上限T为MMC控制系统响应达到稳定的时间，e(t)为PI参数整定模型在动态调整过程中实际值与参考值之间的偏差；

步骤3：采用遗传算法求解步骤2中的优化函数，当迭代次数达到一定次数或精度满足收敛要求，则停止搜索，输出最佳PI参数。

2.根据权利要求1所述的一种柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法，其特征在于：步骤1中的解耦后的PI参数整定模型的建立步骤为：

S11：外环PI控制通过对直流电压或有功功率指令控制生成内环PI控制所需的正序d轴电流参考值i_sdr，通过对无功功率指令控制生成内环PI控制所需的正序q轴电流参考值i_sqr；

S12：获取柔性直流配电网稳定运行时的d轴电流实际值i_sd和q轴电流实际值i_sq；

S13：将正序d轴电流参考值i_sdr与d轴电流实际值i_sd的差值和正序q轴电流参考值i_sqr与q轴电流实际值i_sq的差值作为内环PI控制的输入，根据下式引入虚拟控制量Δu_d和Δu_q进行电流解耦，得到解耦后的PI参数整定模型；

式中，k_pd、k_id为d轴的电流解耦PI参数，k_pq、k_iq为q轴的电流解耦PI参数。

3.根据权利要求2所述的一种柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法，其特征在于：所述步骤3具体包括以下子步骤：

S31：设置遗传算法的个体数目N、最大迭代次数M、选择算子、交叉算子和变异算子，随机生成A个初始个体，设置当前迭代次数为1；

S32：将步骤2中的优化函数作为目标函数，对种群中的个体进行适应度值的计算；

S33：设种群数为A，个体i的适应度为f_i，则个体i被选取进行配对的概率为：

S34：判断当前迭代次数是否大于最大迭代次数M，若是，则进行解码和输出结果，否则进一步判断J_ITAE是否小于设定阈值，若小于，则进行解码和输出结果，若大于等于，则通过复制交叉变异生成新的种群，转入S32。

4.根据权利要求2所述的一种柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法，其特征在于：所述S11具体包括以下步骤：

获取系统稳定运行时的直流电压值U_dc和无功功率值Q；

根据下式计算得到正序d轴电流参考值i_sdr和正序q轴电流参考值i_sqr；

其中，U_dcref为MMC直流电压U_dc的参考值；Q_ref为交流侧输入的无功功率Q的参考值，k_p1、k_i1是d轴的电流PI参数，k_p2、k_i2是q轴的电流PI参数，s拉氏变换方程。

5.根据权利要求1所述的一种柔性直流配电网的MMC控制系统中的PI参数优化方法，其特征在于：所述的PI参数整定模型在动态调整过程中实际值与参考值之间的偏差包括正序d轴电流的参考值与实际值之间的偏差和正序q轴电流的参考值与实际值之间的偏差。