基于KMTOA的三相光伏逆变器双环控制研究
吴静平1，何浪1，王根平2
（1 湘潭大学 湖南省“风电装备与电能变换”2011协同创新中心，湖南 湘潭 411105；2 深圳职业技术学院，广东 深圳 518000）
摘 要：以离网三相光伏逆变器为研究对象, 选择电压电流双闭环控制作为其控制策略，针对传统PI控制参数难整定、系统变化适应性差的问题，引入了分子动理论优化算法来辨识双闭环控制器的PI参数，实现动态优化。基于MATLAB平台的仿真实验结果表明：相比于传统的PI 控制以及PSO和GA算法两种智能算法，该算法具有操作简便、超调量小、响应快、适应性强等特点；系统输出的电压、电流波形呈现良好的正弦特性，总谐波畸变率小，有效改善了逆变器的动态性能及其输出电压的质量。
关键词：三相光伏逆变器；双闭环PI 控制；分子动理论优化算法；辨识参数
中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2018)08-0014-06
Research of Double Closed Loop PI Controller Based on
KMTOA for Three-Phase Photovoltaic Inverter
WU Jing-ping1, HE Lang1, WANG Gen-ping2
（1 Hunan Province Cooperative Innovation Center for Wind Power Equipment and Energy Conversion,
Xiangtan University, Xiangtan 4111 05, China; 2 Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518000, China）
Abstract: The three-phase photovoltaic inverter is used as the research object and the voltage and current double closed loop control was selected as its control strategy. Aiming at the problem that the traditional PI control parameters were difficult to be adjusted and the system variation was poor, kinetic molecular theory optimization algorithm was introduced to identify the PI parameters of double closed loop controller to realize dynamic optimization. The result of simulation experiment in MATLAB shows that compared with the traditional PI controller, the particle swarm optimization (PSO) and GA algorithms have many advantages, such as simple operation, small overshoot, fast response, strong adaptability and so on. The system output voltage and current waveform has a good sinusoidal characteristic, and the total harmonic distortion (THD) is smaller, which can improve the dynamic performance and the quality of output voltage in inverter effectively.
Key words: three-phase photovoltaic inverter; double closed loop PI control; kinetic molecular theory optimization algorithm; parameter identification
参考文献
[1] 方超. 逆变器带非线性负载的控制方法研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学，2013.
[2] 燕跃豪，鲍薇，李光辉，等. 基于混合储能的可调度型分布式电源控制策略[J]. 华北电力大学学报( 自然科学版)，2014，41(2)：28-35.
[3] 韩培洁，张惠娟，李贺宝，等. 微电网控制策略分析研究[J]. 电网与清洁能源，2012，28(10)：25-30.
[4] 殷进军，刘邦银，段善旭. LCL滤波并网逆变器双环控制参数设计与优化[J]. 电力系统自动化，2013，37(9)：123-128.
[5] 郑雪生，李春文，汤洪海，等. 三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器[J]. 清华大学学报( 自然科学版)，2008，48(1)：145-148.
[6] 叶满园，李宋. 基于GA多电平逆变器SHEPWM 控制技术[J]. 电力电子技术，2016，50(3)：5-7.
[7] 孙黎霞，林雪，金宇清，等. 基于粒子群优化算法的并网光伏发电单元建模[J]. 电网技术，2015，39(5)：1213-1218.
[8] QU Guangzhou, LIANG Dongli.Comparison Between Dielectric Barrier Discharge Plasma and, Ozone Regenerations of Activated Carbon Exhausted with Pentachlorophenol[J].Plasma Science and Technology，2014，6：608-613.
[9] 黄伟煌，付勋波，林资旭，等. LC滤波电压源型逆变器闭环控制策略综合对比与设计[J]. 电力系统自动化，2013，37(19)：110-115.
[10] 范朝冬， 章兢， 易灵芝. M - 精英协同进化分子动理论优化算法[J]. 通信学报，2015，36(7)：144-152.
[11] FAN C D, DUYANG H L, ZHANG Y J, AI Z Y. Optimization algorithm based on kineticmolecular theory[J]. Journal of Central South University，2013，20(12)：3504-3512.
[12] 王永兴. 免疫算法在逆变器控制中的应用研究[D].南京：南京航空航天大学，2015.
[13] 宫萍萍，卢子广，卢泉，等. 双约束PSO的光伏并网控制器PI参数实时寻优[J]. 电力电子技术，2013，47(9)：101-103.
