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一种用于兆瓦级三相逆变系统的多目标优化SVPWM方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)依据机理分析和实验建模相结合的方法建立计及兆瓦级三相逆变系统输出波形质量和系统损耗等多性能指标的多目标优化SVPWM模型；设置多目标优化求解器的优化参数(包括最大迭代优化次数I<sub>max</sub>和外部存档的最大容量A<sub>max</sub>)的数值。(2)将三相逆变系统前1/3周期内开关控制序列的空间矢量A<sub>0</sub>A<sub>1</sub>A<sub>2</sub>A<sub>3</sub>A<sub>4</sub>A<sub>5</sub>A<sub>6</sub>A<sub>7</sub>及对应的矢量作用时间T<sub>0</sub>T<sub>1</sub>T<sub>2</sub>T<sub>3</sub>T<sub>4</sub>T<sub>5</sub>T<sub>6</sub>T<sub>7</sub>作为优化变量进行编码，随机产生一个初始个体S＝A<sub>0</sub>A<sub>1</sub>A<sub>2</sub>A<sub>3</sub>A<sub>4</sub>A<sub>5</sub>A<sub>6</sub>A<sub>7</sub>T<sub>0</sub>T<sub>1</sub>T<sub>2</sub>T<sub>3</sub>T<sub>4</sub>T<sub>5</sub>T<sub>6</sub>T<sub>7</sub>，并令外部存档A<sub>R</sub>为空集，其中A<sub>0</sub>、A<sub>1</sub>、A<sub>2</sub>、A<sub>3</sub>、A<sub>4</sub>、A<sub>5</sub>、A<sub>6</sub>、A<sub>7</sub>的取值范围为0～7，T<sub>0</sub>、T<sub>1</sub>、T<sub>2</sub>、T<sub>3</sub>、T<sub>4</sub>、T<sub>5</sub>、T<sub>6</sub>、T<sub>7</sub>的取值范围为0～278，且满足T<sub>0</sub>+T<sub>1</sub>+T<sub>2</sub>+T<sub>3</sub>+T<sub>4</sub>+T<sub>5</sub>+T<sub>6</sub>+T<sub>7</sub>＝T<sub>s</sub>，其中T<sub>s</sub>表示每个扇区的开关周期。(3)对当前个体S逐个优化变量进行随机变异并保持其它变量不变，产生M个子代个体{S<sub>i</sub>,i＝1,2,…,M}，其中M等于优化变量的个数。(4)对每个子代S<sub>i</sub>对应的兆瓦级三相逆变系统输出电流波形质量和系统损耗所涉及的多目标适应度函数进行计算评估，得到所有适应度函数值{f<sub>j</sub>(S<sub>i</sub>)，j＝1,2,…,n}，n表示适应度函数的个数。(5)使用基于非支配排序的Pareto适应度评价准则对个体S<sub>i</sub>,i＝1,2,…,M进行Pareto排序；若只存在一个非支配个体，则令该个体为S<sub>N</sub>；如果存在多个非支配个体，则按照指数概率分布函数随机选择一个个体作为S<sub>N</sub>。(6)采用基于拥挤度距离的自适应更新机制更新外部文档A<sub>R</sub>，具体实现方式如下：(6.1)如果A<sub>R</sub>中至少有一个个体能够支配S<sub>N</sub>，则个体S<sub>N</sub>不加入外部存档A<sub>R</sub>。(6.2)如果S<sub>N</sub>能够支配A<sub>R</sub>中的某些个体，则将这些被支配的个体从A<sub>R</sub>中移除，并将个体S<sub>N</sub>加入A<sub>R</sub>。(6.3)如果A<sub>R</sub>中所有个体与S<sub>N</sub>互不支配时，且A<sub>R</sub>的个体数未达到最大个数A<sub>max</sub>，则将S<sub>N</sub>加入A<sub>R</sub>；若A<sub>R</sub>的个体数达到A<sub>max</sub>，且若S<sub>N</sub>位于A<sub>R</sub>中最拥挤的位置，则不加入外部存档A<sub>R</sub>；否则S<sub>N</sub>将替代位于A<sub>R</sub>中最拥挤位置的个体。拥挤的程度采用拥挤距离来量化评估，拥挤度距离计算方法具体如下：对A<sub>R</sub>中所有个体{A<sub>R</sub>(k),k＝1,2,..,m}对应的n个适应度函数{f<sub>l</sub>(A<sub>R</sub>(k)),l＝1,2,..,m,k＝1,2,…,n}按照升序排序，其中m为A<sub>R</sub>中的个体数，从而使得f<sub>l</sub>(A<sub>R</sub>(O(1)))≤f<sub>l</sub>(A<sub>R</sub>(O(2)))≤…≤f<sub>l</sub>(A<sub>R</sub>(O(m)))，其中O(1),O(2)…,O(m)为排序索引号，A<sub>Rl</sub>(O(i))表示第l个适应度函数值排序为O(i)对应的外部文档个体；A<sub>Rl</sub>(O(1))和A<sub>Rl</sub>(O(m))的拥挤距离d(A<sub>Rl</sub>(O(1)))和d(A<sub>Rl</sub>(O(m)))为：d(A<sub>Rl</sub>(O(1)))＝d(A<sub>Rl</sub>(O(m)))＝∞；对于i＝2,…,(m－1)，则A<sub>Rl</sub>(O(i))的拥挤距离d(A<sub>Rl</sub>(O(i)))为：A<sub>Rl</sub>(O(i))＝[A<sub>Rl</sub>(O(i+1))－A<sub>Rl</sub>(O(i－1))]/[f<sub>l</sub>(A<sub>Rl</sub>(O(m))－f<sub>l</sub>(A<sub>Rl</sub>(O(1))]。(7)S<sub>N</sub>无条件地替代当前个体S。(8)重复步骤(3)至(7)，直至满足达到最大迭代优化次数I<sub>max</sub>。(9)选取Pareto解集中间序号所对应的非支配解，将其传输给兆瓦级三相逆变系统的空间矢量脉宽调制模块，通过示波器检测兆瓦级三相逆变系统输出电流波形和对应的总谐波畸变率。 |
