【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制方法，尤其涉及一种飞轮储能变流器控制方法。
技术介绍
1、飞轮储能变流器是一种用于飞轮储能系统中的电力电子设备。它的主要功能是将飞轮储能系统的直流电转换为交流电，以及管理电能的流动。飞轮储能系统通过高速旋转的飞轮存储能量，当需要时将能量释放到电网或负载中。飞轮储能变流器在进行并网时，需要提供稳定的电压，并要求能够快速响应，其中现有基于pid控制的电压的快速稳定算法。
2、公告号为cn106444357b的中国专利文件公开了一种变论域模糊pid双液压缸电液伺服同步控制方法，该方法包括以下步骤：设计一种可根据输入、输出变量的大小进行自适应调整的论域伸缩因子；针对自由通道与调整通道，选择不同的输入变量，选δkp、δki作为输出变量；对输入变量进行模糊化处理；在论域零点处选三角形隶属度函数，在靠近模糊论域边界处选高斯型隶属度函数；制定模糊规则表；用mamdani法则进行模糊推理；对模糊量进行清晰化处理，输出到被控对象，进行控制。
3、通过上述方案可知，能够利用模糊pid法对飞轮储能变流器的电压进行控制，在模糊pid法对数据进行模糊处理过程中，需要用到隶属度函数，隶属度规则对模糊处理的结果具有重要作用，上述方案中选择三角形隶属度函数，而三角形隶属度函数在使用过程中并非最佳的隶属度函数，不同类型隶属度函数对控制器在进行电压控制时，性能是不同的，如何获得较佳的隶属度函数优化模糊控制结果是当下需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决如何获得较佳的隶属函
2、本专利技术提供一种飞轮储能变流器控制方法，采用如下的技术方案：
3、利用模糊pid控制算法得到飞轮储能变流器的参数调整量，根据参数调整量调整变流器的参数；
4、其中，模糊pid控制算法中隶属度函数曲线的构建方法为：
5、构建直角坐标系，坐标系的横轴为论域，纵轴为隶属度值，在坐标系中设置每个语言值的解集；
6、将解集内数据点的分布区域分为两个子区域，绘制子区域的上包络线和下包络线，计算上包络线和下包络线的均值得到均值包络线；
7、计算解集内数据点的优先度，数据点的优先度表达式为：
8、
9、式中，为第个语言值对应的解集内第个数据点的优先度，为第个语言值对应的解集子区域数据点的离散系数，为第个语言值对应的解集内第个数据点的更新价值系数，（）表示以e为底的指数函数；
10、对子区域内的数据点的优先度进行聚类得到高优先度聚类簇，更新高优先度聚类簇内数据点的位置，得到更新后的上包络线、下包络线和均值包络线，将更新后的均值包络线作为隶属度函数曲线。
11、其效果在于，通过对解集数据的更新获得隶属度函数曲线，从而通过隶属度函数曲线能够对在pid控制过程中获取的数据进行模糊化、模糊推理以及清晰化，从而能够改善pid算法的控制性能。
12、优选的，更新子区域中数据点的位置的方法为：
13、构建目标函数，目标函数的表达式为：
14、
15、式中：q为相邻两个语言值的隶属度函数的重叠率，为子区域上包络线和下包络线之间区域的面积最大值，为pid算法控制性能指标；
16、利用群体智能优化算法对目标函数的最小值求解以更新高优先度聚类簇内数据点的位置；
17、直至更新后的上包络线和下包络线围成的区域面积小于预设的阈值，停止更新高优先度聚类簇内数据点的位置。
18、其效果在于，通过更新数据点的位置，使得上包络线与下包络线之间的区域逐渐收敛从而获得更加准确的隶属度函数曲线。
19、优选的，控制性能指标为上升时间与过渡时间两者之和。
20、优选的，群体智能优化算法为遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、萤火虫群优化、布谷鸟搜索算法中的一种。
21、优选的，解集内数据点的分布区域获得方法为：
22、构建解集内数据点的二维正态分布模型，将相邻两个二维正态分布模型的交点连接线作为语言值的边界，两个边界之间的区域为语言值的解集内数据点分布区域。
23、其效果在于，通过确定语言值之间的边界获得解集内数据点的分布区域，使得语言值之间相互独立。
24、优选的，更新价值系数的表达式为：
25、
26、式中，为第个语言值对应的解集内第个数据点的更新价值系数，为双曲正切函数，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的斜率值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的斜率值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的欧氏距离值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的欧氏距离值。
27、其效果在于，通过计算更新价值系数，便于计算数据点的优先度，提高了计算的精确性。
28、优选的，更新价值系数的表达式为：
29、
30、式中，为第个语言值对应的解集内第个数据点的更新价值系数，为双曲正切函数，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的斜率值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的斜率值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的欧氏距离值，为第个语言值对应的解集内第个数据点与第个数据点的欧氏距离值，（）表示以e为底的指数函数。
31、优选的，将解集内数据点的分布区域分为两个子区域的方法为：获取解集中隶属度最大值的数据点；将隶属度最大值的数据点作为分界点将解集分为两个子区域。
32、其效果在于，将分布区域分为两个子区域，并分别绘制隶属度函数曲线，提高了隶属度函数曲线的精确度。
33、本专利技术具有以下技术效果：
34、通过构建解集获得包络线，利用群体智能优化算法对目标函数进行求解更新数据点的位置以减小包络线之间区域的面积，在构建目标函数时考虑了语言值的隶属度函数的重叠率和控制性能指标，从而获得较佳的隶属度函数，从而能够改善pid算法的控制性能。
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1.一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新价值系数的表达式为：
3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新价值系数的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新高优先度聚类簇内数据点的位置的方法为：
5.根据权利要求4所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，控制性能指标为上升时间与过渡时间两者之和。
6.根据权利要求4所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，群体智能优化算法为遗传算法、蚁群优化算法、粒子群优化算法、萤火虫群优化、布谷鸟搜索算法中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，解集内数据点的分布区域的确定方法为：
8.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，将解集内数据点的分布区域分为两个子区域的方法为：获取解集中隶属度最大值的数据点；将隶属度最大值的数据点作为分界点将解集分为两个子区
...【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新价值系数的表达式为：
3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新价值系数的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，更新高优先度聚类簇内数据点的位置的方法为：
5.根据权利要求4所述的一种飞轮储能变流器控制方法，其特征在于，控制性能指标为上升时间与过渡时间两者之和。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：裔全胜，武美娜，陈明亮，于洋，卢运正，王文进，
申请(专利权)人：武汉大全能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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