无源滤波器多目标优化设计

配电电网装设无源滤波器以补偿无功和抑制谐波的设计中,滤波器的LC参数是一个多约束、非线性的规划问题,其参数优化最为关键。针对目前现有优化设计方法中,假设条件较多、寻优能力不强、寻优速度较慢等问题,利用改进遗传算法的全局寻优能力,提出了一种新的无源滤波器设计方法,即无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果3个目标全局优化。通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作,使得种群向3个目标最佳协调点进化;通过混沌算子解决早熟收敛的问题。工程算例的仿真计算表明了应用遗传算法设计滤波方案的优越性和对遗传算法改进的有效性。     

基于粒子群优化算法的混合有源滤波器中无源滤波器的多目标优化设计

混合有源滤波器是非常有应用前景的滤波装置，但其综合性能受无源滤波器参数优化程度的影响很大。该文基于课题项目中谐波源的特点，针对已有优化设计方法的各种缺点，提出了基于改进粒子群优化算法的混合滤波装置中无源滤波器的多目标优化设计方法。通过将无源滤波器的无功补偿容量、初期投资及补偿后滤波效果作为优化目标，利用简便、有效的粒子群优化算法对其参数进行了优化设计，大大减少了人工的计算量，而且明显提高了算法的寻优速度。最后仿真及现场模拟实验表明，此优化设计无源滤波器的成本比经验设计方法有所降低，滤波效果有明显的提高。     

基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计

分析了传统无源滤波器优化设计方法的优缺点 ,提出了一种基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计方法。该方法用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化 ,通过非精确偏好信息引导遗传搜索 ,使得种群朝着多个目标的最佳综合性能方向进化。引入分享法来增加种群的多样性 ,最终获得与决策者意愿相吻合的解集。较好地实现了无源滤波器成本、电压电流谐波和无功功率补偿的多目标优化设计。实验结果表明此无源滤波器的成本可以降低约 3 5 % ,滤波效果却有明显的提高 ,具有良好的理论和工程应用价值     

一种无源滤波器的优化设计方法

在分析传统无源滤波器设计的基础上,提出了基于随机权重的遗传算法来求解无源滤波器参数的方案,从谐波抑制、经济指标、无功功率补偿等多目标综合优化无源滤波器参数,通过编程实现了无源滤波器参数的优化。同时,提出用“滤波效益”指标来衡量谐波抑制的性能。并由滤波性能、经济性和无功补偿三方面,分别对优化设计和传统设计所得到的无源滤波器参数进行了实验对比研究。实验结果验证了无源滤波器多目标参数优化设计的合理性。     

无源滤波器多目标优化设计及实验仿真

针对现有无源电力滤波器的设计方法中过分依赖经验和优化能力不强的情况,利用改进遗传算法的全局寻优能力,提出了一种基于遗传算法的无源电力滤波器设计方法,即从无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果3个目标全局优化.通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作,使得种群朝3个目标最佳协调点的方向进化.通过混沌算子来解决早熟收敛的问题.最后利用PSIM软件建立仿真模型,仿真实验结果说明了该方法在无源滤波器优化设计中的有效性和正确性.     

基于双因子改进型粒子群算法的混合滤波系统的多目标优化设计

大容量混合滤波系统的应用前景十分广阔,其滤波器组的参数优化,尤其是无源滤波器的参数设计对综合性能的影响很大。本文提出基于双因子改进型粒子群优化算法的混合滤波系统中无源滤波器组的多目标优化设计方法。通过将加速因子和交叉因子引入优化算法,针对无源滤波器的多目标优化,高效搜索参数空间以获得最优解。与以往的优化设计相比,带双因子的改进型粒子群算法采用自适应的惯性权重,交叉因子增加了粒子的多样性,克服了算法寻优过程中易局部收敛等问题,提高其全局搜索能力。而收缩因子可以加快PSO的运算速度,明显提高了算法的寻优速度。测试结果表明利用该算法设计的混合型滤波系统具有较强的鲁棒性。     

混合滤波系统中无源滤波器的自适应进化设计方法

混合电力滤波系统同时具备无源滤波器的低廉成本和有源滤波器的良好滤波效果,但其综合性能受无源滤波器参数优化程度的影响很大。文中提出一种基于自适应遗传算法和PSpice仿真的无源滤波器优化设计新方法,其核心是基于元件标称值的高效编解码方案,基于权值均匀设计、动态调整和PSpice仿真的多目标合成与评估方法,以及兼顾种群多样性和遗传进程的遗传概率自适应策略。仿真结果表明,该方法可获得经过优化的实用性设计结果。     

基于伪并行遗传算法的无源电力滤波器优化设计

以经济成本和滤波效益为目标,采用伪并行遗传算法与自适应遗传算法相结合的方法对无源滤波器参数进行优化.在种群进化的初期引入伪并行遗传算法进行寻优,增加种群的多样性;进化后期,采用自适应遗传算法,有效减少工作量.同时,对伪并行遗传算法迁移率进行改进,使其随种群多样性自适应变化.仿真结果表明:文中所提方法设计出的滤波器滤波效...     

改进遗传算法在混合有源滤波器的研究

针对混合有源滤波器设计中无源滤波器的重要性，采用改进遗传算法，对无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果三个方面进行参数优化，得到多组最优目标，改善了以往遗传算法存在的早熟等问题，而且选取优化后的三组无源滤波器参数应用到混合有源滤波器，通过Matlab对其滤波效果进行了仿真，并将其滤波效果分别与优化前的滤波效果进行了比较，结果表明，经过优化的混合有源滤波器的滤波效果总体上均比参数优化前的效果好，而且可以根据谐波实际情况来调整无源滤波器的参数，并都相应的减小了有源滤波器容量，提高了混合滤波器的性价比。     

改进遗传算法在混合有源滤波器的研究

针对混合有源滤波器设计中无源滤波器的重要性,采用改进遗传算法,对无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果三个方面进行参数优化,得到多组最优目标,改善了以往遗传算法存在的早熟等问题,而且选取优化后的三组无源滤波器参数应用到混合有源滤波器,通过Matlab对其滤波效果进行了仿真,并将其滤波效果分别与优化前的滤波效果进行了比较,结果表明,经过优化的混合有源滤波器的滤波效果总俺上均比参数优化前的效果好,而且可以根据谐波实际情况来调整无源滤波器的参数,并都相应的减小了有源滤波器容量,提高了混合滤波器的性价比.     

分次补偿方式的并联型混合电力滤波器研制

介绍了由有源电力滤波器和无源滤波器并联构成混合滤波系统的工作原理，分析了有源和无源滤波器并联补偿谐波时谐波电流分配的问题，提出采用分次补偿的控制策略，并对系统控制策略的软件方法和控制电路的硬件实现进行了阐述。在此基础上研制了一台250kVA／380V并联混合型电力滤波器装置。该装置已应用于治理中频炉负载的工业现场。仿真和现场应用结果表明，采用该控制方法，可以在保证良好的补偿特性的同时，有效减少有源滤波器部分的容量，从而降低了整个装置的成本，更加适用于治理中大容量谐波负载的场合。     

低互感高品质因素无源滤波器的优化设计分析

为降低无源滤波器中三相电抗器互感对单调谐滤波器滤波效果的影响,通过理论分析表明,将其严格按照水平三角方式排列摆放,可有效抑制相间电抗器互感;采用考虑无源滤波器性能和系统总成本的多目标模糊优化方法设计无源滤波器参数,能将多个优化目标转换为单目标的优化求解问题,设计出具有低互感高品质因素的无源滤波器,混合型滤波器系统。新方案投入运行后,取得了较好的现场效果。     

混合型并联有源滤波器的稳定性

基于混合型并联有源滤波器的拓扑结构，在采用检测电网谐波电流控制策略时，该文重点研究了系统延时、电网电感和无源滤波器参数对系统稳定性的影响。考虑到谐波治理效果，有源滤波器的放大倍数K应越大越好，但系统中的延时环节、电网电感参数和无源滤波器参数限制了 的范围，决定了有源滤波器实际投入的最大容量。在上述理论分析的基础上，该文提出了一种K值在线自调整技术，使得不论是在轻微畸变状况下还是在严重畸变状况下，都能实现良好的谐波抑制效果，电网谐波畸变程度被控制到很小。     

新型厂矿企业配电网谐波抑制和无功补偿方案

针对电解企业配电网因电解整流装置产生的高次谐波电流含量大、功率因数低的现状,提出一种新型的谐波治理、功率因数校正综合补偿方案。在该方案中,补偿系统由无源滤波器和有源滤波器混合构成。由整流装置产生的主要特征谐波电流由无源滤波器滤除。无源滤波器在抑制谐波的同时还可以补偿无功功率,以提高功率因数。有源部分采用注入式电路,用来抑制无源支路跟电网等效电感产生的谐振现象以及改善无源滤波器的滤波性能。对该混合补偿系统的稳态补偿性能、抑制谐波谐振性能进行了详细分析,并对补偿方案进行了数字仿真。理论分析和仿真结果证明了该综合补偿系统的有效性和可行性。     

Parametric synthesis of passive filter-compensating devices

A method of optimal design for passive power filters based on performance optimization in the space of input impedance parameters is considered. The poles and the normalization coefficient of the filter operating impedance are variable parameters. A filter designed with the help of the proposed method satisfies requirements of reactive power compensation, harmonic filtering, and minimizing the amplification of minor harmonics. A design example illustrating the proposed approach is given.     

An efficient procedure to design passive LCL-filters for active power filters

Variable high switching frequencies in grid-connected active power filters could lead to low harmonic performance and expose power systems to EMI issues too. A low-pass passive LCL-filter is usually used to interconnect a power electronic converter to a grid system. (This can also be done by using a passive L-filter.) Nevertheless, designing an LCL-filter is not simple because of high compensating bandwidth and variable frequency modulations involved in active filters. This paper examines various effective conditions on designing this kind of passive LCL-filters. Then it will propose a comprehensive design procedure in which both the outcomes of the active filter and the network obligations are taken into account. Principal advantages of this proposal are reduction of power losses of the passive filter, lowering the converter’s switching ratings and the simplicity of the suggested design algorithm. A typical grid-connected shunt active filter is considered, and the needed interconnecting LCL-filter is designed using the proposed method. Then, the whole system is simulated with SIMULINK to verify the discussed procedure. Simulations confirm substantial reduction in power losses and converter current ratings.     

新型注入式混合有源滤波器的研究

提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构.其基本思想是根据分流原理,对有源部分进行适当控制来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量,同时将基波谐振电路作为一组单调谐无源滤波器的部分和其他无源滤波器组一起构成分流支路;无源部分还可以提供很大无功补偿容量,而且不影响有源部分的容量.仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性.     

一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统

为解决广西某变电站的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统,采用无源滤波器与有源电力滤波器混合的结构,无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波。本文分析了综合系统的拓扑结构和补偿原理,提出了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,保证综合系统有源滤波器的直流侧电压稳定和实现谐波抑制与无功补偿功能,并对无源滤波器组和有源滤波器分别采取了有效的保护措施,现场运行结果验证了系统的有效性。     

Output feedback control strategy of parallel hybrid filters

In this paper, the authors propose a novel control strategy of active hybrid filters. The adopted hybrid filter consists of an active filter and a passive filter connected in parallel. The power rating of the converter is reduced compared with simple active filter. The control is introduced to allow active filtering of load harmonics and active damping of passive filter connected in parallel with the active filter. When connected in power grid, the complete system is adjusted to prevent risk of resonance as well as harmonic filtering. A complete modeling of the system is achieved using a simple structure and effective corrector is developed. An important characteristic of the proposed control scheme is that it results in a simple static output feedback controller. Complete simulation of the system validates efficiency of the control law.