[发明专利]一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法

权利要求书

1.一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选择转子电流，定子有功功率为被控对象；

S2、基于有限集模型预测控制，给出传统分层控制目标函数G如式(1)：

式(1)中，表示在两相静止αβ坐标系下的转子电流矢量在k+1时刻的参考值；表示在两相静止αβ坐标系下的转子电流矢量在k+1时刻的预测值；是非线性函数，表示如式(2)：

式(2)中，ΔP是指允许定子有功功率k+1时刻相对于其参考值上下波动，为定子有功功率k+1时刻的参考值，为定子有功功率k+1时刻的预测值；

S3、将传统分层控制目标函数中的非线性函数改进为表示为式(3)：

式(3)中，δ是允许定子有功功率k+1时刻相对其参考值的预测误差范围；为定子有功功率k+1时刻的预测值；为定子有功功率k+1时刻的参考值；根据重新构造包括转子电流和定子有功功率在内的目标函数g，重新构造的目标函数g表示为式(4)：

式(4)中，表示在两相静止αβ坐标系下的转子电流矢量在k+1时刻的参考值；表示在两相静止αβ坐标系下的转子电流矢量在k+1时刻的预测值；

S4、根据电机动态反馈的效果，控制系统根据逆变器的7种开关状态所对应的7个定子有功功率预测值的预测误差范围，动态切换目标函数中定子有功功率的权重系数；同时根据定子有功功率参考值的变化情况调整控制力度，使转子电流和定子有功功率的控制精度保持稳定。

2.根据权利要求1所述的一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法，其特征在于，步骤S4中，定子有功功率预测值允许的预测误差范围表达为式(5):

式(5)中，δ是允许定子有功功率k+1时刻相对其参考值的预测误差范围。

3.根据权利要求1所述的一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法，其特征在于，步骤S4中，动态切换目标函数中定子有功功率的权重系数方法为：当7个定子有功功率预测值均在预测误差范围内时，系统只对转子电流进行控制，此时定子有功功率的权重系数为0；当7个定子有功功率预测值均超过预测误差范围时，系统只对定子有功功率进行控制，此时定子有功功率的权重系数为正无穷大；当7个定子有功功率预测值中的部分超过预测误差范围，部分在预测误差范围内时，系统从未超过预测误差范围的开关状态中选择一个使转子电流和定子有功功率总体误差最小的开关状态，此时定子有功功率的权重系数为0，但其优先受到控制。

4.根据权利要求1所述的一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法，其特征在于，步骤S4中，系统根据定子有功功率参考值的变化情况调整控制力度的方法为：当定子有功功率参考值降低时，对定子有功功率的控制力度升高；当定子有功功率参考值升高时，对定子有功功率的控制力度降低。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种DFIG多目标优化控制目标函数的设计方法，其特征在于，被控对象还可替换为定子无功功率和定子电流。