并网逆变器LCL滤波器的参数优化设计

LCL型滤波器因具有更优的高频谐波衰减性和滤波效果被广泛应用于并网逆变器中,但其参数设计较为复杂。提出了一种新的LCL型滤波器参数优化设计方案,建立以纹波电流最小化、谐波衰减最大化和功率损耗最小化的多个目标优化设计模型。运用熵值权重法转换为单目标优化模型并利用遗传算法对优化模型求解。在MATLAB/Simulink中搭建基于LCL滤波器的并网逆变器仿真模型,验证了该优化方案的适用性。与现有方法相比,文中的优化方法在保证滤波效果的前提下,具有更好的谐波衰减性能,抑制纹波的能力及更小的功率损耗。     

计及并网电流控制影响的弱电网下LCL滤波器参数优化设计

现有的LCL滤波器设计方法未能有效兼顾逆变器电流控制对滤波器设计的限制以及电网阻抗对并网稳定性的约束。文章通过建立含数字延迟的弱电网下LCL滤波并网逆变器模型,得到控制性能及并网稳定性对参数设计的约束条件,建立以损耗最小、成本最低、提高对电网阻抗适应能力、提升电流跟踪性能为子目标的多目标优化模型,并采用目标函数离差排序法确定权重系数,自适应权重PSO求解。该设计方案在保证滤波性能和制造成本的同时,增强了LCL并网逆变器在弱电网下的稳定裕度。最后,通过仿真分析验证了该设计方案的正确性与有效性。     

三相并网逆变器LCL滤波器的研究及新型有源阻尼控制

相比较传统的L型滤波器,LCL滤波器以其较低的成本和更好的高次滤波衰减能力适合应用于大功率场合下的三相并网逆变器。文章详细分析了根据逆变器电压电流传感器安装位置不同导致网侧等效阻抗的变化以及对并网逆变器采用不同电流控制方式时的系统稳定性。针对LCL滤波器本身存在的谐振问题以及传统的增加滤波器无源阻尼电阻会带来系统额外的功率损耗,降低变流器效率等缺点,文章通过建立基于LCL滤波器滤波电容串联和并联阻尼电阻的系统控制模型,构建系统传递函数并利用系统传函等效原则,选择滤波电容电压前馈分别实现基于有源虚拟阻尼电阻串联和并联的LCL滤波器系统控制方案,给出前馈系数计算方法。最后通过仿真和实验验证了采用基于有源虚拟阻尼电阻并联LCL滤波的三相并网逆变器控制策略,仿真和实验结果表明在不增加系统额外功率损耗的同时,逆变器并网电流工作稳定且谐波含量低。     

并网逆变器输出LCL滤波器的优化设计

并网逆变器PWM输出LCL滤波兼顾了低频段增益和高频衰减,参数不易选择。提出一种并联型有源电力滤波器中LCL滤波器的参数确定方法,在总电感设计的方案基础上,分析LCL滤波器的两个电感分配对滤波和控制性能的影响,提出了参数选择和优化的方法。仿真及试验验证了参数设计的可行性。     

考虑VSC系统谐波稳定条件下的LCL滤波器参数优化设计方法

可再生能源发电系统通常在逆变器出口处接入LCL滤波器以抑制高频谐波,然而在LCL滤波器的参数设计过程中,不合理的参数设计会加剧系统中的谐波不稳定问题。因此,通过结合LCL滤波器的外特性需求,并且综合考虑系统稳定性对滤波器的约束条件,建立以谐波衰减率最大、电感成本最小以及系统稳定性最好为目标函数的LCL滤波器参数多目标优化模型。在模型的求解过程中,针对单目标优化算法和传统的多目标优化算法存在设计目标单一、收敛性差和优化效果不佳等问题,提出采用MOEA/D多目标优化算法来求解。该算法利用权重向量的进化导向性以及子问题邻域的优势共享特征,保证了算法对最优解的寻优能力以及在目标空间上的均匀分布,以获得理想的pareto最优前沿,并进一步采用模糊隶属度函数定量分析其优化效果。最后,利用Matlab/Simulink软件对光伏并网系统中的电压源型逆变器(Voltage Source Converter, VSC)进行仿真。仿真结果充分表明所设计方案的有效性和适用性。     

基于粒子群算法的逆变器侧电流反馈的LCL滤波器优化设计

LCL型输出滤波器因其良好的高频谐波衰减特性在并网逆变器中得到广泛应用。但LCL型滤波器的阻抗特性存在谐振峰,容易导致并网逆变器出现控制不稳定。为了有效抑制谐振,引入逆变器侧电流反馈作为有源阻尼,得到反馈控制下LCL滤波并联逆变器的数学模型。由于滤波器参数和控制参数相互耦合,在满足控制性能的同时优化滤波性能变得尤为复杂。本文提出一种基于粒子群算法对滤波器参数和控制参数进行优化的整体设计方法,以主要谐波段输出特性最佳为优化目标,兼顾滤波性能和控制性能。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

考虑弱电网下逆变器稳定性的LCL滤波器参数优化方法

现有的LCL滤波器优化方法均是在理想电网下进行独立的分析计算,在新电源电场高占比接入的情况下容易导致所设计出的逆变器无法稳定运行。该文利用阻抗分析法得到并网稳定性对LCL参数的约束条件,以阻尼损耗最小,制造成本最低以及电流跟踪性能最佳建立LCL参数多目标优化模型,采用带压缩因子的粒子群算法进行求解,通过指标隶属度定量分析优化程度。该设计方案在兼顾经济成本以及滤波性能的同时,增大了并网系统稳定裕度,尤其适用于弱电网或者多逆变器密集接入条件下的逆变器参数设计。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建LCL逆变器并网模型,仿真结果验证了该设计方法的合理性与可行性。     

并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对传统试凑法并网LCL滤波器参数设计存在的步骤复杂、工程计算困难且参数性能优化较差等问题,在分析其数学模型的基础上,根据逆变器并网要求列出滤波器各参数的约束条件,提出了一种改进人工蜂群算法,通过引入罚函数进行约束并加入单纯形法改进蜂群算法的局部寻优能力,用来优化设计LCL滤波器参数.通过对MATLAB/Simulin...     

阻尼损耗最小化的LCL滤波器参数优化设计

针对并网逆变器LCL输出滤波器三阶系统的不稳定性和电流谐波所带来的损耗问题,推导电感比、阻尼电阻值与谐振频率、电流谐波衰减比以及阻尼损耗之间的关系表达式,以此为依据,提出一种在保证滤波性能的前提下阻尼损耗最小的滤波器参数优化设计方案。优化方案在保证滤波效果的同时,可以减小电感取值,降低阻尼损耗,尤其适用于大中功率场合。仿真和实验结果验证了理论的正确性和优化方案的有效性。     

LCL型逆变电源恒功率并网复合控制策略

提出一种LCL型逆变电源恒功率并网复合控制策略.外环利用改进比例谐振(PR)控制,实现对逆变电源入网电流指令的无静差跟踪;内环采用传统电容电流反馈,阻尼LCL型输出滤波器引入的系统高频谐振.探讨了并网逆变系统稳定性及参数设计方法.仿真试验表明并网逆变电源采用LCL型逆变电源恒功率并网复合控制策略能够获得优良的动静态性能.     

基于PSO-GA混合算法的配电变压器检修优化

针对当前流行的状态检修的概念,通过分析比较,确定了基于风险的配电网检修优化方法;并根据配电变压器历史故障概率数据通过威布尔分布拟合配电变压器的故障概率,并采用等效役龄对故障概率进行修正;计及设备检修时的检修风险和故障风险后,建立了以电网运行风险最小为目标的配电变压器检修优化模型;最后提出了一种以粒子群优化算法为主、遗传算法为辅的混合优化算法求解模型。该模型既能够降低搜索到局部最优解的概率,又能保证全局最优解的精度。算例验证表明了该方法的有效性。     

节能发电调度的网厂两级优化方案

节能发电调度是具有多目标、多约束特性的大系统优化问题.针对集中调度方案中可能出现的计算工作最大、实时性差、机组在线煤耗特性获取困难、故障时对系统影响大等问题,提出节能发电调度的网厂两级优化办案,其中电网侧综合电网安全稳定性及经济性给出厂级负荷指令,电厂侧根据机组实际煤耗特性及运行状态实现二次优化分配.理论分析表明,两级调度方案比集中调度方案具有更好的节能效果,兼顾了当前电网调度现状与网厂双方利益,是一种行之有效的可实施方案.     

电磁装置优化设计的改进禁忌算法

通过引入细化搜索过程、提出连续变量空间离散的新技术和邻域产生的新规则、存储已搜索过的状态空间等措施 ,本文给出了一种改进禁忌算法。为验证算法的可靠性 ,给出了典型数学函数和实际工程问题的数值计算结果。     

配电网无功补偿的动态优化算法

配电网无功补偿动态优化的目的是在考虑负荷变化和电容器操作次数约束的条件下,求得各节点电容器的最优动作时间和投入容量。该文将动态优化问题描述为变约束优化问题,并提出一种求解算法。算法先将动态优化问题分解为一系列单节点电容器动态优化子问题,然后通过迭代求解一系列子问题的方式得到整个动态优化问题的最优解。由于给出的单节点电容器动态优化子问题的求解算法可以在变约束条件下搜索到子问题的最优解,而且在迭代求解过程中电容器的投入容量和动作时问都可以得到修正,因此使整个动态优化问题能得到更好的优化结果。算例表明,提出的算法是可行和有效的。     

基于混合优化微分进化算法的电力系统无功优化

阐述了一种基于混合优化微分进化算法的无功优化方法。混合优化微分进化算法是一种直接随机搜索方法,由在当前种群中随机采样的个体之间的基因差异来驱动,混合优化微分进化算法的主要思想是采用不同的策略产生变异算子,并在进化过程中采取父代和子代合群处理,来提高进化速度。将该无功优化方法在IEEE 30节点系统上进行了校验,并与基于其它算法的无功优化方法进行比较,仿真结果表明该算法具有收敛速度快、鲁棒性好、计算精度高的优点。     

一种改进粒子群算法在横向磁通永磁电机优化中的应用

通过对鸟、鱼等动物群体捕食行为的深入分析,进行了粒子群优化算法的改进研究:在优化过程中,动态调整学习因子和惯性参量,得到了全新的粒子速度与位置更新模式,从而有效防止了粒子的"早熟"问题,并改善了算法的全局寻优能力。使用提出的改进粒子群算法对典型数学函数进行校验,结果表明:改进算法的全局寻优能力比原算法有明显提高。将其引入电磁场逆问题求解过程,对一台聚磁式横向磁通永磁同步电机进行基于磁钢用量和电机整体体积最小的尺寸优化设计,取得了令人较为满意的效果。     

解决电力市场无功优化问题的序优化级联编码遗传算法

发电机和并联补偿设备是系统中主要的无功源,负责满足负荷的无功需求并维持系统电压水平。在电力市场环境下,对无功的优化调度要考虑各类无功电源的成本,并以此作为建立无功市场机制的基础。建立了一个在电力市场环境下考虑无功成本的无功优化模型,该模型将电容的投切标志作为0-1变量,即描述为一个非线性混合整数规划问题,采用级联编码的遗传算法解决该非线性混合整数规划问题。引入了序优化的思想,以指导遗传算法的个体选择和进化代数,并对计算结果的可靠性进行定量评估。在IEEE 30母线系统上的仿真结果验证了该方法的有效性。根据5种情况的计算结果,分析了考虑无功成本时系统的运行状况以及相应的经济效益。     

接地网腐蚀分块诊断的混合优化算法

为提高接地网腐蚀诊断的速度和精度,提出一种接地网分块诊断方法,采用节点撕裂的方法,将接地网自动撕裂成若干个子网络和一组自由支路,建立反映子网络等效不定节点导纳与可及节点电压和撕裂点广义节点电流之间非线性关系的多目标优化模型。求解模型的算法结合了粒子群算法和最小二乘法的优点,并提出双层粒子群的思想,充分利用粒子群算法的快速收敛性和全局寻优能力得到符合优化模型的有效解,然后利用最小二乘法确定最优解。对110 kV 蒲城变电站接地网的仿真测试验证了算法的有效性。     

基于相似搜索与阈值判定改进的配电网无功优化

在配电网间歇性源荷渗透率大幅提高的趋势下,常规的无功优化智能算法在保证优化精度的同时,收敛效率和计算速度有待进一步提高。为此,提出利用大样本数据的相似搜索与阈值判定的改进无功优化方法。方法采用相似性搜索算法在数据库中搜索与当前负荷最相似的历史负荷,并以该历史负荷的无功方案为目标方案。通过相似度阈值判定,采用专家知识法局部修正后,直接调用相似度较高的目标方案;相似度较低时将目标方案作为"优化粒子"加入到粒子群算法中,进行快速寻优修正,提高了常规智能算法的速度和精度。最后以地区电网和IEEE8500算例验证该方法具有优良的优化效果与优化速度。     

多电源并联运行的效率优化控制方法

目前,由多个电源并联运行所构成的大容量电源系统,多采用的是均流控制策略来实现其内部多个电源单体间的负荷分配。均流控制虽然可以提高电源系统运行的可靠性,但是由于各个电源单体效率特性的差异,致使电源系统在运行过程中的总体效率无法达到最优,造成了能源的浪费。以效率优化为目标的复合式负荷分配控制策略,在动态调节过程中,利用均流技术确保安全运行,在稳态运行时,通过对负荷分配方案的优化,可以实现电源系统的总体效率最优控制,进而提升电源系统的运行性能。