谐波分析与治理软件的开发与应用

根据无源滤波器投资费用最小的原则,结合改进的网络固有结构法和谐波潮流解耦算法,基于Matlab和Delphi语言开发出一套谐波分析与治理软件.除一般的谐波分析功能外,软件还具有2个特色功能:运用改进的网络固有结构法来分析并联谐振和串联谐振,从而使系统谐振次数远离谐波源次数,避免谐波谐振以及由此引起的谐波放大问题;基于网...     

谐波分析及谐振评估软件的开发与应用

结合模态分析法和谐波潮流算法,基于C#和Matlab语言开发出一套谐波分析及谐振评估软件.除换一般的谐波分析功能外,软件还具有2个特色功能:通过频率扫描能搜索出系统中所有的谐振点,对谐振点进行模态分析,得到系统中发生谐振的严重区域,并以参与因子指标反映谐振在系统中的分布;对加入滤波器后的系统进行频率扫描,若系统谐振点次数与谐波源次数相近,则重新调整滤波器参数,经反复调整与扫描直至系统谐振点次数不与谐波源次数相近,实现滤波器参数的优化设计,解决由于其参数设计不恰当而引起的谐波谐振或谐波放大问题.算例仿真结果表明该方法对谐波谐振评估以及无源滤波器参数优化是正确、有效的.     

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。     

混合滤波系统中无源滤波器的参数优化设计软件包

根据无源滤波器支路电压总谐波畸变率最小原则,提出了混合电力滤波系统中的滤波器的数学模型和参数优化设计方案。将谐波潮流计算 阻抗计算和滤波器参数设计３者紧密结合起来,使滤波器设计不再孤立、片面地进行。此外,还开发出界面友好、功能强大的图形编辑器,研制出电力系统谐波潮流分析及滤波器优化综合软件包。实际算例的计算和分析表明,所提出的方法正确有效的所贩软件包实用性强。     

矩阵变换器输入滤波器的多目标优化设计

在深入分析滤波器对系统物理本质影响的基础上，选取了适当的滤波器结构，归纳、总结和完善了矩阵变换器输入滤波器的设计原则。提出一种输入滤波器的多目标优化设计方法。该方法以确保系统稳定、谐波总畸变率低、避免开关频率谐波电流造成滤波器谐振为约束，以工程费用、基频压降、基频相移、功率稳定裕量和阻尼电阻功耗为目标。从矩阵变换器系统稳态数学模型出发，推导出各项性能指标及约束条件的解析表达式。提出采用基于Pareto最优的非劣排序遗传算法（NSGA-II），并对此算法的约束处理作了改进。开发了通用的基于Pareto最优的输入滤波器的多目标优化算法软件，给出了具体优化实例，并对优化结果进行了分析。     

基于改进自适应谐波检测滤波器设计与仿真

为了减少因为定步长自适应算法值的选择对滤波效果的影响程度,减少谐波稳态分析的误差,提高跟踪响应的速度,并验证基于改进自适应算法滤波器的有效性和优越性,利用Matlab与电磁暂态软件PSCAD/EMTDC的接口,将在Matlab中编写的自适应步长迭代的程序导入PSCAD中电力系统谐波分析的模型中.通过与一般滤波器的滤波和...     

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.     

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。     

电网可视化无源滤波器优化设计软件开发

治理电网谐波时,怎样计算出无源滤波器的位置和参数成为其中的关键。目前的一些电力系统仿真计算软件或者只能在时域对单个谐波源进行频谱分析而不能进行谐波潮流的计算,或者只能进行谐波潮流计算而不能进行滤波器优化设计。我们基于Matlab和Delphi等开发平台,运用COM技术、面向对象等混合编程思想,开发出了1套电力系统谐波问题分析与治理的可视化操作软件包,为电网谐波问题分析与治理提供专门的整套解决方案。     

基于虚拟仪器的谐波检测研究

介绍了基于离散傅里叶变换数字滤波器以及基于重采样理论和均值数字滤波器的瞬时谐波检测方法。运用Manab软件对两种方法进行了仿真研究，结果表明两者既保留了数字滤波器的准确性，又解决了数字滤波器跟随性和实时性差的问题。应用LabVIEW软件和数据采集卡在PC机上对两种谐波检测系统的动态性能进行实验，验证了仿真结果的正确性。还采用快速傅里叶变换的谐波测量方法，在LabVIEW软件平台上开发了虚拟谐波测量仪，为谐波分析与谐波抑制提供了依据。     

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。     

基于自适应容积卡尔曼滤波的动态谐波检测

对电网中的谐波进行实时、准确的检测是有效治理谐波的前提。针对某些运行工况下电网中出现的动态谐波,提出了一种基于自适应容积卡尔曼滤波的动态谐波检测算法估计谐波信号的幅值和相角。首先针对传统卡尔曼滤波处理非线性关系上的局限性,利用容积卡尔曼滤波不需要任何线性化关系的特性估计谐波的状态向量和误差偏差矩阵,然后引入噪声估值遗忘因子来实时更新系统的噪声矩阵方程。最后通过对比实验,验证了该算法在动态谐波检测上的优越性能,并将其应用于有源滤波器的谐波检测中。     

基于小波分析的电网谐波监测系统研制

文章从电监会颁布的《居民供用电合同》的背景和供电企业需要对电网谐波进行治理的角度出发,针对电网中缺少谐波监测系统的现状,提出了建设电网谐波监测网络的问题。文章主要阐述了电网谐波监测网络的组成,设计了基于USB接口高速传输的采集测量硬件系统;其次在软件设计时作者提出了信号分析方法,特别是在对电网谐波进行分析时采用了小波分析算法,另外根据实际中需要大容量存储数据的问题提出了解决的策略,从而最终完成了谐波监测装置的研制和谐波监测网络的组建。     

特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

基于海森矩阵的仿射谐波潮流保守性优化

针对传统仿射谐波潮流的计算结果存在较大保守性的问题,提出一种仿射谐波潮流的保守性优化方法。首先建立电网潮流方程,并采用牛顿-拉夫逊算法进行求解,在求解过程中采用纽曼级数将仿射矩阵的求逆运算转换为乘法运算;然后定义保守度作为保守性的量化指标,以完备性为约束条件、保守度最小为优化目标,基于海森矩阵求解仿射乘法的最优近似;最后将仿射乘法的最优近似用于仿射谐波潮流计算。IEEE 30节点系统仿真结果表明,相较于传统算法,所提方法的计算结果具有更小的保守性。     

基于最佳偏调谐的无源滤波器优化设计

为保证滤波器失谐情况下仍具有最佳的滤波效益,提出一种基于最佳偏调谐的滤波器优化设计方法。该方法选取各滤波支路补偿容量作为优化变量,考虑无功功率平衡、谐波电压、谐波电流限制等,以母线电压畸变率最小为目标函数,建立含最佳偏谐率变量的优化模型。通过迭代求解,可得到各滤波支路最佳补偿容量和最佳调谐频率,保证失谐情况下滤波器具有最佳滤波效果。对具体工程实例计算表明,与传统经验优化方法相比,该方法设计的滤波器在失谐情况下具有更佳的滤波效果。