基于遗传算法的配电网滤波装置的优化配置

配电网谐波治理是提高电能质量和电网运行可靠性的保证。通过建立系统各次谐波的节点导纳矩阵,求解对应的灵敏度矩阵,并运用灵敏度矩阵寻找配电网中各次谐波滤波器的最佳配置位置,然后采用改进遗传算法对滤波器的具体参数进行寻优。在保证网络各节点谐波电压含量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,使全网滤波器的投资费用最少。实例分析表明,所提出的无源滤波装置的最优配置方法有效,给出的谐波治理方案能有效地抑制网络中各节点谐波电压的畸变。     

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。     

基于人工免疫算法的配电网滤波器优化配置方法

现有滤波器优化配置方法普遍依据工程经验近似求得,优化程度较低,基于此,提出了一种基于免疫算法的配网无源滤波器优化配置方法。首先建立了系统各次谐波的节点导纳矩阵,采用网络固有结构法确定配电网络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优化滤波器参数,可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,使全网滤波器投资最少。算例结果表明了该方法的有效性。     

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。     

并联混合型有源电力滤波器的最优安装点

着重探讨混合型有源电力滤波器最优安装点的问题。建立配电网及混合型滤波器(hybrid active power filter,HAPF)的简化模型,定义以配电网各节点母线电压总畸变量为参考量的配电网谐波治理目标函数(network objective function,NOF)。通过对配电网节点导纳矩阵的分析得到配电网的电压及电流转移矩阵,并以此研究配电网的频率响应特性,为混合型有源电力滤波器无源支路的谐振频率及参数选择提供设计参考;同时以获得最优目标函数为目的阐述HAPF最优安装点的选择方法,并着重探讨电网参数变化的影响。所述方法可推广应用于各种配电网的谐波治理与无功补偿当中,工程应用结果验证了该文理论分析的正确性。     

整流器的谐波分析方法

提出了分析整流器谐波产生机制的新方法,可克服传统的电流源注入分析法无法考虑整流器产生的谐波与系统之间的相互影响的缺点.基于调制理论和傅里叶变换理论,在频域中求解整流器的交流侧和直流侧各变量的相互关系,推导发现整流器的交流侧端口电压和端口电流的各次谐波分量可用一谐波耦合导纳矩阵来关联.该谐波导纳矩阵的各元素与整流器交流供电端的谐波电压各分量无关,是独立于系统谐波状况的定常矩阵.该方法将整流器时域的非线性特征转化为频域的线性矩阵,直观地体现了整流器的交流侧电流和电压谐波各分量之间的耦合关系.用所提方法分析整流器产生的谐波不需迭代求解,且具有较高的精度.时域仿真算例结果验证了该方法的有效性和精确度.     

电动汽车三相不控整流充电机频域谐波模型

电动汽车充电站的谐波污染主要来自充电机前级的不控或相控整流电路,针对采用无源功率因数校正的三相不控整流充电机,分析其在充电电流连续和断续模式的工作原理,根据充电过程中电压和电流平衡方程,推导充电机的频域谐波耦合导纳矩阵,并由充电等效电路得到不同模式下的谐波导纳矩阵参数,由此建立电动汽车充电机频域谐波解析模型。该模型将充电机时域非线性特征转换成频域线性导纳矩阵,以表征其各次谐波电流与机端各次谐波电压的耦合关系。最后,通过仿真和实验分析验证了该模型的正确性。     

大型光伏电站集电系统谐波传递网络分析

大型光伏电站中,每组并网逆变器系统的输出功率(电流)经站内集电系统汇集后向外送出。文献研究表明,即使单台并网逆变器的输出电流谐波较小,多台并网逆变器并联后输出电流的谐波也有可能超标。针对典型大型并网光伏电站拓扑结构,建立了详细考虑站内集电系统结构的大型光伏电站谐波传递网络模型。用节点导纳法在M ATLAB中对算例进行了谐波潮流计算,得出各个节点各次谐波电压相对于该点基波电压的放大倍数,并选取主变压器低压侧节点作为分析对象,与忽略集电系统内部结构时的计算结果作比对,发现谐波电压放大特性发生明显改变。最后分析了集电系统内部LCL滤波器及电缆线路参数对传递网络谐波电压放大特性的影响。     

含DG的配电网系统谐波分布特性研究

为分析含DG的配电网谐波分布特性,首先基于DG与配电网耦合系统拓扑结构推导出谐波耦合导纳矩阵,其表明阻抗网络参数变化会影响谐波分布。然后给出含有DG的配电网数学模型,从理论上分析出配电网中谐波电压畸变率的变化规律的影响因素。最后基于PSCAD搭建了分布式电源与配电网联合仿真系统,针对分布式电源(风力发电,太阳能发电)不同出力、不同位置,仿真分析分布式电源对配电网谐波分布的影响。仿真研究结果表明:DG的分布位置,不同出力直接影响配电网谐波分布。该研究结果对分布式电源的选址和定容有重要的参考价值。     

考虑谐波功率修正的地铁交直流潮流计算方法

地铁牵引供电系统是一个不同于交直流电力系统的交直流混合系统,其潮流计算的难点在于交直流系统的解耦和迭代方法。将牵引变电所的交流侧母线节点视为交流系统的PQ节点,将直流侧节点视为直流系统的恒压节点,从而将交直流系统进行了解耦。直流系统中,将节点分为P节点和V节点,适应了直流牵引网结构特点,提高了收敛速度;交流系统中,利用交叉频率耦合导纳矩阵建立整流器组的谐波模型,建立整流器组谐波电压与谐波电流的关系矩阵。用交流谐波潮流的谐波功率对交流基波潮流的PQ节点进行修正,提高了交流潮流计算的精度。该混合潮流计算方法有机地将交流基波潮流、谐波潮流和直流潮流三者结合起来,收敛性能好,适应性强,实例分析结果验证了该算法的有效性。