基于自適應(yīng)遺傳算法和模糊集的混合濾波器無(wú)源參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、在現(xiàn)代生產(chǎn)社會(huì)中，諧波的危害已經(jīng)使人們?cè)絹?lái)越關(guān)注和重視。在這種諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重、對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越迫切的情況下，電能質(zhì)量問(wèn)題面對(duì)著更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在我國(guó)各大廠礦企業(yè)中，用來(lái)濾除諧波、進(jìn)行電能治理的，基本上還都是采用無(wú)源濾波器裝置來(lái)進(jìn)行，無(wú)源濾波裝置及有源濾波裝置的缺點(diǎn)使得混合濾波裝置隨之在實(shí)際應(yīng)用中興起，因此，無(wú)源濾波裝置又有了新的應(yīng)用前景。這樣，對(duì)無(wú)源濾波裝置中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，研究各種無(wú)源優(yōu)化方法，并將其應(yīng)用到混合濾波裝置中，便

2、有了很好的使用價(jià)值及廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文以石嘴山110kV變電站35kV配網(wǎng)某煉鋼廠的諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題為例，提出在該廠采用一種大功率并聯(lián)混合注入式有源電力濾波器HSHIAPF，在討論HSHIAPF的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，得出HSHIAPF具有濾波性能好、有源部分容量小和能夠提供大容量無(wú)功功率的優(yōu)點(diǎn)，更加適于廠礦企業(yè)配電網(wǎng)諧波治理需要的結(jié)論，并著重用計(jì)算公式討論了該結(jié)構(gòu)中有源部分的容量，通過(guò)分析有源部分容量與諧

3、波源容量以及無(wú)源部分的關(guān)系，并為下文中討論無(wú)源優(yōu)化的必要性做了很好的鋪墊。
　　 在混合濾波結(jié)構(gòu)中，對(duì)無(wú)源參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化可以有效的減小有源部分容量，因此論文對(duì)無(wú)源部分參數(shù)的靈敏度變化進(jìn)行了分析，通過(guò)求解無(wú)源濾波器各個(gè)參數(shù)的靈敏度的求解，建立無(wú)源部分的優(yōu)化模型，為進(jìn)行無(wú)源優(yōu)化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　 本文提出了將自適應(yīng)遺傳算法與模糊優(yōu)化方法結(jié)合起來(lái)共同進(jìn)行混合濾波器中無(wú)源部分參數(shù)優(yōu)化的方法，首先在傳統(tǒng)遺傳算法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)自適

4、應(yīng)遺傳算法，改進(jìn)優(yōu)化模型中的初始遺傳算子，提出分別引入歸一法和子域搜索法處理目標(biāo)函數(shù)及約束函數(shù)以得到適應(yīng)度函數(shù)，并采用自適應(yīng)的交叉概率和變異概率，經(jīng)過(guò)多次計(jì)算尋優(yōu)，得到多組最優(yōu)解，組成解集；基于該方法的缺點(diǎn)，也為判斷解集中的最優(yōu)解，采用模糊集優(yōu)化方法對(duì)最優(yōu)解解集進(jìn)行深度尋優(yōu)，減小選擇參數(shù)的難度，得到進(jìn)一步的優(yōu)化參數(shù)，最后其應(yīng)用到HSHIAPF結(jié)構(gòu)中進(jìn)行仿真，最后通過(guò)濾波效果判斷最后設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　 在前面工作的基礎(chǔ)上，分析了基頻

5、波動(dòng)對(duì)無(wú)源部分的濾波效果產(chǎn)生的影響。并在得到無(wú)源優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用到HSHIAPF結(jié)構(gòu)當(dāng)中，在MATLAB平臺(tái)上進(jìn)行仿真驗(yàn)證。經(jīng)波形比較分析可知經(jīng)模糊集方法進(jìn)一步尋優(yōu)的優(yōu)越性，驗(yàn)證前文所述。接著，通過(guò)比較模糊優(yōu)化后所得的三組參數(shù)濾波效果，最終選擇出論文的最優(yōu)解，即論文無(wú)源部分參數(shù)的最終選擇結(jié)果，并得出結(jié)論：經(jīng)過(guò)無(wú)源優(yōu)化的幾組參數(shù)，均可以在原來(lái)的基礎(chǔ)上減小有源部分容量，從數(shù)據(jù)分析還可以看出，后者能比不經(jīng)優(yōu)化的無(wú)源濾波器有更好的濾波