恭喜山東大學高峰獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜山東大學申請的專利一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119315637B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411844878.3,技術領域涉及:H02J3/46;該發明授權一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備是由高峰;聶凱哲設計研發完成,并于2024-12-16向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備在說明書摘要公布了:本發明公開了一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備,涉及新能源變流控制技術領域。先確定被控目標實際值與對應參考值之間的差值,被控目標包括光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流,之后將各差值輸入基于人工神經網絡的變流控制器得到控制信號,接著通過控制信號對前級升壓電路進行控制以及對后級逆變器進行控制,得到更新后被控目標參數值,再將變流控制器輸出的控制信號輸入基于人工神經網絡的參數估計器,通過參數估計器對光伏并網系統進行擬合,并反饋至變流控制器以更新變流控制器的權值參數,通過多輪迭代自適應調整變流控制器的權值參數,實現被控目標的快速追蹤。本發明簡化了控制過程,提高了控制準確度。
本發明授權一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備在權利要求書中公布了:1.一種自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,包括:確定光伏并網系統的光伏組件兩端參考電壓和光伏組件兩端電壓之間的光伏組件電壓差值、光伏并網系統的逆變器直流鏈參考電壓和逆變器直流鏈電壓之間的逆變器直流鏈電壓差值、以及光伏并網系統的并網參考電流和并網電流之間的并網電流差值;將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號;通過前級升壓電路調制信號對前級升壓電路進行控制,通過后級逆變器調制信號對后級逆變器進行控制,得到更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流;將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流對控制信號的控制更新過程進行擬合;將參數估計器中的權值參數反饋至變流控制器,以更新變流控制器的權值參數;通過多輪迭代自適應調整變流控制器的權值參數,使光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流分別追蹤光伏組件兩端參考電壓、逆變器直流鏈參考電壓和并網參考電流,完成自校正的光伏并網多級變流控制;所述將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號,具體包括:將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,通過下式得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號:rk=[ur1k,imk,ur2k], G2k=tanhG1kWk,G1k=tanhekWink,ek=[e1k,e2k,e3k],e1k=upv_refk-upvk,e2k=udc_refk-udck,e3k=ig_refk-igk;其中,rk為k時刻的控制信號,ur1k為k時刻的前級升壓電路調制信號,imk為k時刻的并網參考電流幅值,ur2k為k時刻的后級逆變器調制信號,G1k為k時刻的變流控制器第一個隱含層輸出,Wink為k時刻的變流控制器的輸入權值,Wk為k時刻的變流控制器的隱含層權值,Woutk為k時刻的變流控制器的輸出權值,Wout:,iki=1,2,3為k時刻的Woutk的第i列元素,G2k為k時刻的變流控制器第二個隱含層輸出,ek為k時刻的輸入變流控制器的差值參數,e1k為k時刻的光伏組件電壓差值,e2k為k時刻的逆變器直流鏈電壓差值,e3k為k時刻的并網電流差值,upv_refk為k時刻的最大功率點追蹤控制輸出的光伏組件兩端參考電壓,upvk為k時刻的光伏組件兩端電壓,udc_refk為k時刻的逆變器直流鏈參考電壓,udck為k時刻的逆變器直流鏈電壓,ig_refk為k時刻的并網參考電流,igk為k時刻的并網電流;所述將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流對控制信號的控制更新過程進行擬合,具體包括:將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流,通過下式確定參數估計器的權值參數:Zk=[upvkur1k,udckimk,igkur2k];通過參數估計器的權值參數對控制信號的控制更新過程進行擬合;其中,Zk為k時刻參數估計器的權值參數,upvk為k時刻光伏組件兩端電壓,udck為k時刻逆變器直流鏈電壓,igk為k時刻并網電流;所述變流控制器采用梯度下降法更新權值參數;所述將參數估計器中的權值參數反饋至變流控制器,以更新變流控制器的權值參數,具體包括:所述變流控制器的損失函數為:yk=[upvk,udck,igk],tk=[upv_refk,udc_refk,ig_refk];所述變流控制器的輸出權值梯度為: 所述變流控制器的隱含層權值梯度為: 所述變流控制器的輸入權值梯度為: 將參數估計器中的權值參數反饋至變流控制器的輸入權值梯度、隱含層權值梯度和輸出權值梯度,并根據下式對變流控制器的輸入權值、隱含層權值和輸出權值進行更新: 其中,Eck為k時刻變流控制器的損失,tk為k時刻的光伏并網系統參考輸出,yk為k時刻光伏并網系統實際輸出,Z1,mk為Zk的第1行第m列元素,為變流控制器僅考慮第j個輸出時損失函數對輸出權值的導數,為變流控制器的損失函數對輸出權值的導數,為變流控制器僅考慮第j個輸出時損失函數對隱含層權值的導數,為變流控制器的損失函數對隱含層權值的導數,為變流控制器僅考慮第j個輸出時損失函數對輸入權值的導數,為變流控制器的損失函數對輸入權值的導數,ηc為學習率,Woutk+1為k+1時刻的變流控制器的輸出權值,Wk+1為k+1時刻的變流控制器的隱含層權值,Wink+1為k+1時刻的變流控制器的輸入權值,“.*”表示矩陣點乘。
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