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申请/专利权人：兰州理工大学

摘要：基于SA‑PSO的多次谐波扩大HCSY‑MG运行范围的控制方法，用以扩大微源半桥变流器串联结构星型连接微电网并网运行范围。为解决该系统由于微源输出功率不平衡引起的半桥变流器过调制问题，首先向过调制单元中注入3、5、7、9次谐波，使过调制的调制波幅值限制为1；然后再向非过调制单元注入等量的反向3、5、7、9次谐波，使其抵消过调制单元中的正向多次谐波，使系统运行范围扩大24.4％；由于各高次谐波间相互影响，采用SA‑PSO算法快速求取各高次谐波补偿系数的最优解。该方法可保证微源输出功率严重不平衡时系统依然能够稳定运行。

主权项：1.基于SA-PSO的多次谐波扩大HCSY-MG运行范围的控制方法，其特征在于，其步骤为：步骤1：多调制波移相正弦脉宽调制方式下，HCSY-MG系统中各微源输出平均功率Pxqx＝a,b,c；q＝1:N能表示为： 式中，pxqt为x相第q个发电模块GenerationModule,GM中微源输出瞬时功率；udcxq为x相第q个GM模块直流链电压；Ix为x相并网电流有效值；θ为功率因数角；Mxq为GMxq中的HC模块调制比，Mxq＝VrxqVc；Vrxq为调制波幅值；Vc为三角载波幅值；在双闭环控制下直流链电压udcxq恒定不变，微源输出功率Pxq与调制比Mxq成正比例关系，N表示桥臂中GM的总个数；步骤2：多调制波移相正弦脉宽调制方式下，各HC模块调制波表达式为：hxq＝Mxqsinω0t+θx公式二式中，ω0为调制波角频率，θx为x相调制波的初始相位角；步骤3：第1:E个HC模块发生过调制，第E+1:N个HC模块未发生过调制，E+1≤N；向第i个过调制HC模块注入3、5、7、9次谐波，注入的多次谐波表达式为：mdxi＝kxisin3ω0t+3θx+lxisin5ω0t+3θx+wxisin7ω0t+7θx+gxisin9ω0t+9θx公式三式中：mdxii＝1,2,L,E为向第i个过调制HC模块中注入的多次谐波；kxi为3次谐波补偿系数；lxi为5次谐波补偿系数；wxi为7次谐波补偿系数；gxi为9次谐波补偿系数；采用SA-PSO算法求取3次谐波补偿系数kxi、5次谐波补偿系数lxi、7次谐波补偿系数wxi、9次谐波补偿系数gxi；其适应度函数fxi计算公式如下：fxi＝max|mzxi|-1+4kxi2+3lxi2+2wxi2+gxi2+Q·∑max0,|mzxi|-12公式四其中，Q为惩罚系数，Q＝10；通过计算fxi的最小值，能够求得最优的谐波补偿系数；向第i个过调制HC模块中注入3、5、7、9次谐波后的调制波mzxi表达式为：mzxi＝Mxisinω0t+θx+mdxi公式五同相内所有过调制HC模块中注入的总的多次谐波mdx表达式为： 向同相中所有非过调制HC模块注入与mdx等量反向的多次谐波mfx，mfx表达式为： 将等量反向的多次谐波mfx合理分配给每一个非过调制HC模块；则第j个非过调制HC模块注入的反向谐波mfxj表达式为： 式中：mfxjj＝E+1,E+2,L,N为向第j个非过调制HC模块中注入的反向多次谐波；向第j个非过调制HC模块注入反向的3、5、7、9次谐波后的调制波mzxj表达式为：

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