基于混沌免疫混合算法的多目标无功优化

针对目前评价多目标函数解的不足,提出了将多目标函数各个解映射成多维空间中不同的点,利用这些点与理想点之间的欧氏距离来衡量各个解的优劣;同时针对无功优化、混沌优化算法和免疫算法的特点,提出了在采用免疫算法进行无功优化的记忆抗体群中,运用混沌优化方法和免疫算法的交叉和变异等操作对无功优化的连续变量和离散变量进行交替优化求解,并将它们运用于以降低有功损耗,提高电压稳定裕度及减小电压偏移为目标的无功优化中;通过 IEEE-30和IEEE-118节点算例系统验证了混合算法及最优解评价方法的正确性和可行性。     

有限元在自然电位测井中的应用

针对自然电位（SP）测井的正问题,研究了有限元方法在求解数值解中的应用。通过构造新函数的方法,将一个不能使用有限元计算的问题化为一个可用标准的有限元方法来求解的问题,并对非齐次项进行了分析,选取了适当的构造函数,提高了计算精度。     

具有相同机组水火电调度问题的新算法

对Lagrangian松弛法求解水火电调度问题时由机同机级引起解震荡现象进行了研究。通过一个例子分析了震荡产生的根本原因。对此，在松弛函数中引入了惩罚项并采用了伪次梯度法来修正乘子。新算法在求解低层子问题时并不同时求解，使震荡现象在很大程度上得以克服，同时可大幅度地降低偶解对约束的违反程度。通过简单的例子和对一个包含两组机同机组的短期发电调度问题的计算表明，对偶解的约束违反程度明显地降低，解震荡明显地减弱且最后可行解的质量有显著的改善。     

一种变换型试探函数法的扩展与Burgers方程新的显式精确解

对试探函数法进行了一定的扩展,并借此求解出了Burgers方程多个新的显式精确解,其中包括一般形式的行波解、奇异行波解、孤波解、有理函数解和三角函数解.     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

考虑地理信息和行政边界的变电站供区优化

针对地理信息和行政边界等因素对变电站供区优化划分影响较大的情况,建立了供区优化数学模型,提出了考虑地理信息和行政边界的供区优化方法。该方法分别定义了目标函数和评价函数来检验规划结果的经济性和合理性,将地理信息和行政边界限制由罚函数方法来处理,结合改进K-Means算法有效求解该模型。通过理论分析分别推导了负荷节点的权重和聚类的容量大小。该算法考虑了负荷的权重和聚类的容量限制,因此重新定义了距离公式,并提出跳出局部解和提高计算速度的措施。算例表明规划结果具有科学性和可行性,为配电网的进步优化规划打下了基础。     

电力系统负荷恢复问题的混合遗传算法求解

对电力恢复过程中最后一个阶段的负荷恢复问题进行了研究,把电力系统的负荷恢复问题建模为带众多约束条件的0?1背包问题,并设计了一种将贪心算法与改进遗传算法相结合的改进混合遗传算法来对问题进行求解.在遗传算法之前,先用贪心算法生成该问题的贪心解,然后让每一代中有着最差适应度的个体无条件的变为此贪心解,使最终结果至少不会比贪心法差.解决了系统在负荷恢复过程中的潮流计算问题,采用先求系统的频率变化,然后再计算潮流分布的方法,将约束条件和目标函数融合在一起,通过建立一种偏序关系,避免了罚函数选择参数的困难.利用贪心算法求解背包问题的快速性和多父体杂交的非凸组合技术,使算法具有求解的快速性和在解空间内搜索的遍历性.算例求解结果表明了该算法在负荷恢复问题中的有效性.     

基于负荷均衡及蚁群优化算法的配电网故障检测与仿真

<正>配电网发生故障后.如果不能及时恢复,会给生产、生活带来极大的影响。传统的电网故障检测方法因为忽略了负荷均衡,所以收敛速度慢,不能满足现代配电网高速检测的要求。提出一种基于负荷均衡的交通评价函数和模型求解的蚁群优化算法。在配电网故障检测中对负荷均衡和故障调度任务进行考虑,蚁群算法通过矩阵解构造图来逐步运算出可靠方案,利用基于负荷均衡方案产能评价整个配电网络故障     

基于电网信息物理模型的故障诊断优化模型

目前电网难点之一是:融合保护和断路器出现拒动和误动的模型求解,以及诊断出来解的不唯一性。因此提出电网信息物理模型故障诊断优化模型,可将故障问题表示成求解目标函数是极值的0-1整数规划问题,从而可以通过严密的数学方法来确定故障元件。针对目前故障诊断优化模型诊断结果的不唯一和不合理性,要充分利用故障区域的元件关系以及上传的告警信息的特征,进行深入的分析。首先,对故障诊断问题进行解析化表达,构建解析模型,充分考虑保护和断路器的解析规则和状态规则。其次,提出时序特性的故障假说,并根据警报信息的时序特性来构建计及时序特性的故障诊断模型,从而有效避免模型多解的问题。然后,利用模拟退火优化的算法来求解,结合改进的诊断模型,求出符合故障场景的解。最后,通过实例来验证改进后解的更准确。     

采用波形合成法的级联型多电平逆变器谐波控制

为改善级联型多电平逆变器输出电压波形质量,对通过控制逆变单元开关角实现级联多电平逆变器谐波控制的方法进行了分析研究。针对解方程组法消除特定谐波中高次多变量方程组难于求解的问题,提出了一种波形合成消除特定谐波的方法。利用此方法可通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关角。依据理论计算结果进行的例证演示列出了开关角所有可能的取值情况,说明通过逆变器开关角的选择可同时实现输出电压中特定谐波的消除及基波幅值的调节。仿真与实验结果验证了该方法的可行性。     

级联型多电平逆变器中的谐波控制

级联型多电平逆变器中,逆变器模块单元数越多,输出波形质量越好,但模块数的增加也同时意味着成本的增加.本文分析了最小模块单元数级联型多电平逆变器在高频应用中的谐波控制问题.通过求解器件开关角方程,给出了模块电源电压比值不同时开关角的选择范围及输出电压基波幅值的调节范围,并依据输出电压谐波畸变率与基波幅值关系,总结了模块电源电压比值的选择原则.仿真与实验结果证明了理论研究的正确性与可行性.     

基于Walsh变换的多电平逆变器谐波消除技术

将Walsh函数引入到多电平逆变器选择性消谐法(SHE)开关角的求解中.为此,在介绍Fourier-Walsh变换的基础上,得出了级联型多电平逆变器基于Walsh函数的消谐模型,并提出了一种快速求解消谐模型在基波幅值整个变化范围内开关角的全部解的方法.应用分析表明所提方法是可行的,级联型多电平逆变器开关角的解是关于基波幅值的分段线性方程.因此,所得的分段线性方程解决了逆变器SHEPWM技术在线求解开关角的难题.最后,多个算例的计算结果和实验结果证实了该方法的正确性.     

Harmonic elimination in diode-clamped multilevel inverter using evolutionary algorithms

This paper describes two evolutionary algorithms for the optimized harmonic stepped–waveform technique. Genetic algorithms and particle swarm optimization are applied to compute the switching angles in a three-phase seven-level inverter to produce the required fundamental voltage while, at the same time, specified harmonics are eliminated. Furthermore, these algorithms are also used to solve the starting point problem of the Newton-Raphson conventional method. This combination provides a very effective method for the harmonic elimination technique. This strategy is useful for different structures of seven-level inverters. The diode-clamped topology is considered in this study.     

多电平逆变器PWM控制方法的研究

近年来,多电平逆变器在大功率场合应用越来越广泛.基于空间矢量原理提出了一种新的多电平PWM控制方法,这种PWM方法称为多电平最优空间矢量PWM方法(MOSV PWM),可用于多电平串联逆变器供电的压频比控制的异步电动机调速系统.仿真结果表明,MOSV PWM方法与多电平载波方法和单脉冲法相比有许多优点,可以在线实现,输出线电压THD低,开关频率低.这种方法可以推广用于其它类型的多电平逆变器,除电机传动外还可以用于静态无功补偿和其它FACTS场合.     

Elimination of harmonics in a multilevel converter with nonequal DC sources

Eliminating harmonics in a multilevel converter in which the separate dc sources vary is considered. That is, given a desired fundamental output voltage, the problem is to find the switching times (angles) that produce the fundamental while not generating specifically chosen harmonics. Assuming that the separate dc sources can be measured, a procedure is given to find all sets of switching angles for which the fundamental is produced while lower order harmonics are eliminated. This is done by first converting the transcendental equations that specify the elimination of the harmonics into an equivalent set of polynomial equations. Then, using the mathematical theory of resultants, all solutions to this equivalent problem can be found. Experimental results are presented to validate the theory.     

链式逆变器低开关频率的双波段研究

多电平逆变器是一种用多个直流电压电平来合成所需要的交流电压波形的电力电子装置.在研制这种多电平逆变器时,一个关键的问题就是如何来产生开关角度,并以此来生成基波电压且不产生特定的低次谐波.本文首先从数学的角度分析和推导了阶梯调制特定消谐方程组的模型.为了获得很宽的调制比,本文在吸收了梯形调制的在高调制比范围内连续调制优点的基础上,又提出了一种新的调制模式(模式B),并对这两种波段(Pattern A和B)采用同伦算法进行了求解.实验的结果证明了这种双波段调制模式的正确性.     

A reliable and efficient single-phase modular multilevel inverter topology

Bilevel inverters are replaced by multilevel inverters due to their capability of producing quality output voltage with low total harmonic distortion (THD). On the contrary, increase in number of semiconductor switches has questioned the reliability of the multilevel inverter topologies. To enhance the reliability, this paper proposes a single-phase five-level inverter topology with inherent fault-tolerant feature. The proposed inverter can sustain faults in sources and semiconductor switches by amending the switching combinations. No healthy switch is needed to be bypassed during the fault to ensure the optimum utilization of the switches. An analysis on the basis of reliability, cost, and efficiency is carried out of the proposed inverter and compared with the existing topologies. To prove the claim, the experimental results of the developed hardware model is analyzed and compared with the simulation results of MATLAB/SIMULINK.     

Characteristics comparison of high‐frequency multilevel inverter connected with filter inverters

This paper presents a characteristics comparison of a high‐frequency multilevel inverter connected with small‐ capacity filter inverters. In general, PWM inverters require a low‐pass filter in order to reduce switching harmonics. However, in the high‐frequency systems such as class D power amplifiers, the cutoff frequency of the low‐pass filter must be set at high frequency. Thus, harmonic distortion of the output voltage is enlarged to a harmful level. Increasing the number of output voltage levels is effective in reducing the harmonic distortion of the output voltage and the low‐pass filter size. The proposed systems consist of a five‐level inverter and several cascade‐connected low‐voltage full bridge inverters without any external DC power sources for filtering the output voltage. The five‐level inverter generates a stepwise waveform with five‐level voltage, and the low‐voltage filter inverter superimposes harmonic components to compensate for the voltage waveform distortion. Therefore, the proposed system can reduce its total switching loss and can increase the number of the output voltage levels. In this paper, the effectiveness of the proposed systems is verified through several experiments. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 161(3): 58–65, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20373