[發(fā)明專利]核基對抗網(wǎng)絡(luò)光伏離網(wǎng)逆變器環(huán)流抑制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811044482.5
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109167386B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚舜才;任一峰;陳昌鑫;趙俊梅;張文華
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及一種光伏離網(wǎng)逆變器的環(huán)流抑制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和核基對抗網(wǎng)絡(luò)控制方法的，針對交錯并聯(lián)逆變器的環(huán)流抑制系統(tǒng)，屬于電力電子技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與控制理論的交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體為核基對抗網(wǎng)絡(luò)光伏離網(wǎng)逆變器環(huán)流抑制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制器系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)；在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采集環(huán)流的相應(yīng)數(shù)據(jù)，在控制器系統(tǒng)中算法根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析和處理，構(gòu)建核基對抗網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)分析建模以及控制，并最終形成控制指令信號；在執(zhí)行系統(tǒng)中根據(jù)控制指令信號對環(huán)流進行抑制。本發(fā)明可以有效地對光伏離網(wǎng)逆變器交錯并聯(lián)環(huán)流進行抑制，同時也在一定程度上提高了光伏系統(tǒng)的效率，降低了電網(wǎng)公害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏離網(wǎng)逆變器的環(huán)流抑制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和核基對抗網(wǎng)絡(luò)控制方法的，針對交錯并聯(lián)逆變器的環(huán)流抑制系統(tǒng)，屬于電力電子技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與控制理論的交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體為核基對抗網(wǎng)絡(luò)光伏離網(wǎng)逆變器環(huán)流抑制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在光伏離網(wǎng)逆變器中通常使用多個逆變器交錯并聯(lián)，用來提高其輸出功率。然而，由于功率器件本身存在的觸發(fā)延時差異及死區(qū)控制等因素，在逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中，很難得到同步輸出電壓，因此存在環(huán)流。現(xiàn)有的環(huán)流抑制技術(shù)通常通過濾波器和鉗位技術(shù)進行的。這種技術(shù)具有拓撲、控制簡單，控制方案成熟，但是受器件本身的限制，往往很難做到動態(tài)適應(yīng)，在對環(huán)流抑制要求較高的場合不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種光伏離網(wǎng)逆變器交錯并聯(lián)工作時，對環(huán)流進行動態(tài)抑制的系統(tǒng)。旨在提高離網(wǎng)型光伏逆變器交錯并聯(lián)環(huán)流的抑制能力，并使之能夠克服逆變器及電力電子器件本身的限制，具有更為普遍的自適應(yīng)、自調(diào)整能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了核基對抗網(wǎng)絡(luò)光伏離網(wǎng)逆變器環(huán)流抑制系統(tǒng)，包括環(huán)流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制器系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)；

其中，環(huán)流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括環(huán)流方向、數(shù)值采集模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊；環(huán)流方向、數(shù)值采集模塊采集環(huán)流的電壓幅值、頻率、相角和環(huán)流的電流幅值、頻率、相角，采集的環(huán)流數(shù)據(jù)有六種，即六維數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄模塊將所采集的所有數(shù)據(jù)進行存儲，用于離線分析，并提供給用戶；

控制器系統(tǒng)運行基于數(shù)據(jù)分析、核基對抗網(wǎng)絡(luò)建模和EM迭代控制的閉環(huán)控制方法；運行的閉環(huán)控制方法包括以下步驟：

六維數(shù)據(jù)送到控制器系統(tǒng)后，首先進行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)分析方法采用多元統(tǒng)計分析方法中的主成分分析或同時采用主成分分析和因子分析進行降維，得到影響環(huán)流的最主要的兩個因素，將原來的六維數(shù)據(jù)降成兩維數(shù)據(jù)；

在得出對于環(huán)流影響的主成分兩維數(shù)據(jù)后，利用該兩維數(shù)據(jù)進行建模，模型設(shè)定為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為三層結(jié)構(gòu)，即輸入層、隱含層、輸出層，各層中每個神經(jīng)元節(jié)點的計算公式如下：y_i＝f(k_ix_i+b_i)，其中，y_i為各個神經(jīng)元節(jié)點的輸出，x_i為各個神經(jīng)元節(jié)點的輸入，k_i為各個神經(jīng)元節(jié)點的權(quán)值，b_i為各個神經(jīng)元節(jié)點的閾值，f指定為Sigmoid函數(shù)，i為神經(jīng)元節(jié)點的序號；

對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的權(quán)、閾值采用核基對抗網(wǎng)絡(luò)進行修正，判別函數(shù)采用核基函數(shù)，如果判別結(jié)果符合核基函數(shù)要求，則輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各神經(jīng)元節(jié)點的權(quán)、閾值；如果判別結(jié)果不符合要求，則進行循環(huán)迭代，修正對抗模型，直至符合核基函數(shù)的要求為止；各神經(jīng)元節(jié)點的權(quán)、閾值確定后即得出環(huán)流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；