改进BP整定分数阶PID的并网逆变器控制方法与流程

技术特征：
1.一种改进bp整定分数阶pid的并网逆变器控制方法，其特征在于，电感电流外环控制采用分数阶pid控制器，电容电流内环采用比例补偿器对三相lcl并网逆变器进行控制，通过电流互感器测得电容上的电流i
c
，选用比例控制器消除电流高频开关谐波分量，抑制谐振尖峰增加系统的阻尼，并网电感上的电流i2与给定的参考电流i
2*
作比较，差值经过分数阶pid控制器，得到内环的电容电流参考信号i
c*
，电容电流参考信号i
c*
与电容电流内环实际电流i
c
进行比较，通过比例控制器进行补偿后得到逆变器的电压信号u
inv
；采用bp神经网络对分数阶pid控制器中比例系数k
p
、积分系数k
i
、微分系数k
d
、积分阶次λ和微分阶次μ进行参数整定。2.根据权利要求1所述改进bp整定分数阶pid的并网逆变器控制方法，其特征在于，所述bp神经网络输入为并网电感上给定的电感电流信号i
2*
和误差e＝i
2-i
2*
，e为给定电感电流信号i
2*
和实际测量得到的电流信号i2的差值；隐含层选用五个神经元，输出层为k
p
、k
i
、k
d
和积分阶次λ、微分阶次μ；网络输入层输入为o
i
,隐含层的输入为net
(2)m
，输出为o
(2)m
，输出层的输入为net
(3)n
；输出为o
(3)n
；神经网络通过不断调整输入层突触权值ω
im
和隐含层突触权值ω
mn
的函数，减小误差e；网络隐含层的输入和输出分别为其中，k为迭代次数；隐含层神经元的激活函数选取正负对称的sigmoid函数，网络输出层的输入和输出分别为：网络层的输出o
(3)1
,o
(3)2
,o
(3)3
,o
(3)4
,o
(3)5
分别对应分数阶pid控制器的5个参数k
p
、k
i
、k
d
和积分阶次λ、微分阶次μ；输出层的激活函数选取非负的sigmoid函数：通过实时输入误差e(t)，采用梯度下降法调整神经网络的权系数，当误差进入要求范围内后，则停止权系数的调整，由输出层误差反传到隐层的权系数调整公式推导如下：根据上式调整隐含层到输出层的加权系数，k为当前迭代次数，η为学习速率，α为惯性
系数。3.根据权利要求2所述改进bp整定分数阶pid的并网逆变器控制方法，其特征在于，所述bp神经网络误差满足条件：e(k)-e(k-1)≤1
×
10-6
时，神经网络停止迭代，将所得到的五个参数代入oustaloup滤波器中对分数阶pi
λ
d
μ
进行数字实现。4.根据权利要求2所述改进bp整定分数阶pid的并网逆变器控制方法，其特征在于，所述bp神经网络中的学习速率η和惯性系数α调节方法：当|δe(k)/δe(k-1)|>1时，当|δe(k)/δe(k-1)|<1时系数k0的取值范围一般为[-1,1]，选取k0＝0.5最合适；α0为初始值，取α0＝1。

技术总结
本发明涉及一种改进BP整定分数阶PID的并网逆变器控制方法，电感电流外环控制采用分数阶PID控制器，电容电流内环采用比例补偿器对三相LCL并网逆变器进行控制，采用BP神经网络对分数阶PID控制器中比例系数K


技术研发人员：杨旭红 吴亚雄 金宏艳 李辉 方浩旭 张苏捷
受保护的技术使用者：上海电力大学
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/2/18