基于PSO算法的有源滤波器的优化配置

在电网中安装有源滤波器来治理谐波污染,需要对有源滤波器进行优化配置,这是一个多变量的组合优化问题,粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法是一种有效的优化工具.本文将该算法应用于有源滤波器的优化配置,建立以电压总谐波畸变率为约束条件,以有源滤波器的造价为目标函数的数学模型.在迭代求解过程中,根据PSO算法的特点,以电网的谐波阻抗阵作为指导来修正注入某节点的谐波量,加快了收敛速度,缩短了求解时间.应用PSO算法对IEEE 18节点系统进行有源滤波器优化配置,能较快地收敛于最优解,优化结果表明了该算法的正确性.     

基于灵敏度分析的谐波治理设备多目标优化配置方法

在非线性负荷和分布式电源大量接入配电网的背景下,配置有源电力滤波器是解决电压波形畸变、谐波损耗激增、电能质量下降等一系列谐波污染问题的有效措施之一。为合理选择配电网中有源电力滤波器安装位置与容量,协调谐波治理成本和效果之间的关系,文中提出一种基于灵敏度分析的有源电力滤波器多目标优化配置方法,实现了有源滤波器位置和容量的快速求解。建立配电网谐波潮流计算模型,使用灵敏度分析方法处理所有节点,获得了安装节点集合;考虑节点电压的谐波畸变率和投资成本,建立滤波器容量优化模型;通过分解多目标进化算法求解优化模型;对IEEE 18节点配电系统进行仿真计算,结果表明了文章所提方法的有效性。     

一种优化配置谐波抑制装置的新方法

针对配电网谐波源的多样性、不确定性等特点,以平均谐波畸变率和经济性为目标函数,将有源滤波器容量和谐波电压畸变率作为寻优的约束条件,将滤波装置中电容器的容量与串并联谐振频率的关系作为谐振约束条件;并采用混合罚函数将非线性约束优化问题变为无约束优化问题。最后采用改进模糊粒子群算法对滤波装置优化配置,通过在算法中考虑所有个体对群体活动的导向性,以增强粒子之间相互学习的能力,有效防止粒子陷入局部最优。仿真结果表明,该优化算法在给定的电网范围内能统一优化有源滤波器和无源滤波器的安装地点及相应的参数,具有一定工程应用价值。     

一种电网滤波器优化配置新算法

针对北碚110kV配电网谐波的特点,提出一种基于改进模拟退火-粒子群的电网滤波器优化配置算法.基于自适应惯性因子w和存储器,以滤波器一次投资最小为目标,在给定电网范围内优化配置有源和无源滤波器,使配电网中各节点的谐波畸变率满足谐波的标准要求.通过算法寻优求解,给出最优的滤波器配置方案;Matlab/Simulink仿真分析验证了该方案的正确性.     

微电网中APF接入位置与容量优化配置方案

探讨了微电网中有源电力滤波器(APF)接入位置与容量的优化配置问题。在建立微电网离散解析模型和连续解析模型的基础上,推导出APF的最优安装位置为线路总谐波网损和电压畸变率最小的节点,其最优容量等于总谐波网损。算例分析表明,采用所提方案可有效改善谐波电压,降低电压畸变率。     

配电网无源滤波器的优化配置

为了治理多谐波源对配电网电能质量的污染,研究了无源滤波器在配电网的优化配置。综合考虑投资费用、电压畸变率和谐振条件建立了无源滤波器优化配置的数学模型,该模型是一含约束、不可微、非线性的规划模型。运用导纳矩阵的灵敏度因子寻找配电网中各次谐波滤波器的最佳配置位置,然后采用人工免疫算法对滤波器的参数进行寻优。在保证网络各节点谐波电压和总谐波畸变率符合谐波标准以及滤波器安全可靠运行的前提下,使得全网滤波器的投资费用最少。研究表明,该方法能有效地抑制网络中各节点谐波电压畸变,提高了配电网电能质量,并通过与遗传算法比较,得出免疫算法能避免陷入局部最优。     

基于网络谐波电压综合补偿的配电网并联型有源电力滤波器优化配置策略研究

并联型有源电力滤波器(shunt active power filter, SAPF)多配置于非线性负载的并网点并对本地负载进行谐波电流补偿。随着配电网中非线性负载的广泛接入,导致基于本地补偿的配置方式不再具有经济、高效的优点,为了解决此问题,出现了以配电网整体多节点的电能质量为优化目标的综合补偿配置方案。基于此,本文提出了一种综合考虑配电网各节点电压谐波含量、SAPF总安装台数及安装容量的SAPF配置算法,结合多目标粒子群及单目标迭代算法确定在网络各节点谐波电压畸变率满足标准时SAPF的数量、配置节点及最优输出电流。最后,通过仿真搭建IEEE18节点标准模型,验证了所提出的算法在多台SAPF配置问题中的有效性。     

电力电子化配电网谐波分布式全局优化治理策略

电力电子设备在配电网的高渗透趋势导致谐波源密集化、分散化、广域化,传统点对点的谐波治理方式不再适用。该文从全网各节点电压畸变整体最优出发,提出一种基于电压检测型有源电力滤波器(voltage detection active power filters,VDAPF)的分布式全局优化治理方案。通过谐波治理灵敏度分析,构建以VDAPF接入点为参考的谐波治理分区算法;建立反映治理强度与谐波电压关系的VDAPF本地运行控制特性及其参数选取方法,实现谐波时变污染的在线控制;构建分布式VDAPF运行点优化配置模型,在长时间尺度内确定分布式治理系统的最优运行点。通过与电流检测型APF的对比分析,结果表明所提治理方案可以协调控制全网谐波电压,实现谐波动态治理,治理效果更明显。     

含高比例分布式电源配电网谐波治理策略

随着分布式电源接入配电网的比例逐年增加,对配电网的谐波治理提出了新的挑战。鉴于分布式电源接入配电网数量多、分散广,从全网谐波治理的角度出发,采用电压检测型有源滤波器作为治理装置。根据电压检测型有源滤波器谐波治理的特征,提出全网谐波分区治理的思路,以全网电压谐波畸变最小为目标,建立配电网谐波治理的优化模型,通过改进的粒子群优化算法进行求解,获得全网的谐波治理方案。利用IEEE 33节点电网作为算例验证所提方法的可行性和有效性,计算结果表明,通过治理,电网的谐波电压和谐波电流得到了有效抑制,治理效果较好。     

微电网无源电力滤波器的多目标优化设计

提出了基于多岛粒子群优化算法求解微电网混合有源电力滤波器（APF）中无源电力滤波器参数的优化设计方法。该方法将优化种群多岛化,增加寻优结果的多样性,将惯性权重系数动态随机取值,以更好地调节算法的全局与局部搜索能力,从而避免算法提前陷入早熟。从谐波抑制、无功功率补偿和滤波器成本多目标综合优化（PPF）参数,使其在满足滤波要求的前提下,更好地节约成本。试验结果验证了该方法的合理性和可靠性。     

新型低谐波直流可控电抗器

直流可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于磁化曲线的非线性特性会产生大量谐波.为改善其性能,提出了一种基于电流型有源滤波器的低谐波直流可控电抗器,其基本结构是在传统的直流可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组.电流型有源滤波器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦.文中讨论了这种低谐波直流可控电抗器的结构、工作原理及控制原理,并通过仿真分析进行了验证.     

基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法

随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器（shunt active power filter, SAPF）传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。     

单相并联型有源电力滤波器电流复合控制

为提高单相并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,简称APF)的补偿精度,提出了一种静止坐标系下PI和重复并联运行的电流复合控制策略,其中PI控制主要保证系统的动态性能,基于内模原理的重复控制可以显著提高APF输出电流对负载谐波电流的跟踪精度。对单相APF中的复合控制策略参数进行了设计,理论研究和实验结果表明复合控制策略可以有效提高单相APF的滤波性能,总谐波畸变率降低到3.8%,达到谐波补偿的国家标准。     

一种新型的并联有源滤波器非线性解耦控制方法的研究

以谐波治理为研究目的,针对有源滤波器模型是存在强耦合、非线性、结构复杂的系统的问题,提出一种利用微分几何方法建立了三相并联型有源电力滤波器的仿射非线性模型,使谐波电流与直流侧电压实现解耦,且可以独立地对其分别控制。同时提出了当负载发生变化存在迟滞的动态补偿方法,该方法可以很好地补偿谐波,改善功率因数,提高电网的利用率。在控制方法上利用仿射模型线性化后控制主电路,与常见控制算法对比,发现总谐波畸变率(THD)明显降低。最后,利用matlab2010b平台仿真证明了整体思路的正确性和有效性,为实现有源滤波器装置提供了可行性分析。     

基于非线性微分跟踪器的无差拍控制在APF中的应用

文中将无差拍控制和非线性微分跟踪器相结合,利用两者的优势,提出一种基于APF无差拍控制器中引入非线性微分跟踪器,用以补偿负载电流变化扰动APF控制器的影响,从而避免过于复杂的谐波电流提取算法。该算法与传统的APF谐波提取算法不同,可以有效地降低电网电流的THD。仿真和实验结果都证明了所提控制算法方法的可行性。     

有源电力滤波器在抑制晶闸管相控整流电源谐波方面的应用

介绍了120kVA有源电力滤波器应用于重离子加速器励磁电源谐波治理方面的运行情况.重离子加速器励磁电源由于采用相控整流方式,电网的谐波污染问题比较严重.通过加装有源电力滤波装置,谐波污染问题得到了有效解决.文中对重离子加速器励磁电源的工作情况、所采用有源电力滤波器的主电路结构及控制方法等问题进行了详细论述.最后,给出了重离子加速器励磁电源在谐波治理方面的实验运行结果.     

基于新过采样方法的APF电流THD测量

电流总谐波畸变率(THD)是有源电力滤波器(APF)的一项重要性能指标,工业现场一般要求APF补偿后电流THD<5%ao实验发现A/D转换引入的噪声对THD测量影响极大,其误差可达200%,不能满足应用要求.针对大功率电力电子装置采样频率低和THD测量对采样信号信噪比要求高的特点,提出一种新的过采样方法,对其进行原理分...     

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

将输入输出反馈精确线性化控制方法应用于三相有源电力滤波器非线性控制中。首先建立三相有源电力滤波器的仿射非线性系统模型,推导出了其输入输出反馈精确线性化非线性反馈控制律,实现三相并联型有源电力滤波器有功补偿电流和无功补偿电流的解耦控制器设计。最后使用Matlab进行仿真验证,仿真试验结果表明,该控制策略能较好地实现APF的解耦控制,具有较好的补偿特性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。     

综合配网谐波及三相不平衡评价指标的治理设备优化配置策略

以有源电力滤波器为代表的电能质量治理设备多用于补偿本地负载产生的谐波及不平衡电流。随着配网中非线性负荷的大量接入,本地补偿的配置策略存在成本高、效率低的问题,出现了面向网络电能质量全局综合提升的关键点治理设备配置需求。首先,提出了一种基于层次分析法和模糊隶属度的电能质量数据全局评价方法,作为衡量治理设备配置效果的尺度;其次,以全局配置效果、总装机数量和装机容量为优化目标,以网络各节点谐波含量及不平衡度均满足标准为约束条件,通过多目标粒子群算法确定治理设备最优配置节点及容量的配置策略;最后,通过搭建含有分布式不平衡及谐波负荷的IEEE-18节点仿真模型,验证所提全局评价及设备配置策略对于网络电压谐波及不平衡综合优化的有效性和优越性。     

综合配网谐波及三相不平衡评价指标的治理设备优化配置策略

以有源电力滤波器为代表的电能质量治理设备多用于补偿本地负载产生的谐波及不平衡电流。随着配网中非线性负荷的大量接入,本地补偿的配置策略存在成本高、效率低的问题,出现了面向网络电能质量全局综合提升的关键点治理设备配置需求。首先,提出了一种基于层次分析法和模糊隶属度的电能质量数据全局评价方法,作为衡量治理设备配置效果的尺度;其次,以全局配置效果、总装机数量和装机容量为优化目标,以网络各节点谐波含量及不平衡度均满足标准为约束条件,通过多目标粒子群算法确定治理设备最优配置节点及容量的配置策略;最后,通过搭建含有分布式不平衡及谐波负荷的IEEE-18节点仿真模型,验证所提全局评价及设备配置策略对于网络电压谐波及不平衡综合优化的有效性和优越性。