基于常规遗传算法的混合电力滤波器优化配置.pdf

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1、<电气开关)(2011．No．4)35文章编号：1004—289X【2011)04—0035～04基于常规遗传算法的混合电力滤波器优化配置蒋海，栾桂海，杨光(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：提出了一种适用于电气化铁道谐波和无功综合补偿的混合电力滤波器方案，它利用无源电力滤波器承受基波电压，有效地降低了有源电力滤波器的容量。通过建立混合电力滤波器的容量优化模型，并利用常规遗传算法对其整体容量进行优化设计及计算。关键词：电气化铁道；谐波；混合电力滤波器；容量优化；常规遗传算法中图分类号：TN713文献标识码：BTheOptimumCon

2、figurationofaCompositePowerFilerBasedonConventionalGeneticAlgorithmJIANGHai，LUANGui—hai，YANGGuang(ElectricalEngineeringCollegeofSouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Thepaperproposesaplanofacompositepowerfilterwhichissuitableforelectrifiedrailwayharmonicandreac

3、tivecomprehensivecompensatio．ItUSeSapassivepowerfiltertobearthefundamentalvoltage，effectivelyreducingthecapacityoftheactivepowerfilter．Bybuildingthecapacityopimummodelofthemixedpowerfilterandusingcon·ventionalgeneticalgorithm，theoptimumdesignandthecalculationofthewholecapacityare

4、carriedout．Keywords：electrifiedrailway；harmonic；mixedpowerfilter；capacityoptimization；conventionalgeneticalgorithm电力滤波器耐高压和大容量容易实现的特点，以及有l引言源电力滤波器所具有的宽谐波抑制范围和自动跟踪优作为高压单相非线性负载的电气化铁道，是引起势，设计无源一有源混合型的电力滤波器将是一种投电力系统谐波污染的主要谐波源之一。中国现行的电资适中、技术先进和性能优越的无功和谐波综合补偿力机车主要是交直型的大功率单相整流负荷，其特点方案。是

5、功率因数低，谐波含量多，其单相独立性又通过牵引新型的PHAPF结构，该混合电力滤波器将PPF变电所在系统中造成负序电流。因此，无功、谐波和负和APF串联后再并联在母线上。这样APF能够改善序的综合补偿成为交流牵引供电系统的重要技术课PPF的滤波性能，防止PPF与系统阻抗发生谐振，而且题。抑制网侧谐波电流的传统措施是在负荷端口装设通过控制使APF基本不承受基波电压，从而能大大降低APF的容量。APF串在PPF下部有利于保护和降无源电力滤波器(PPF)，它还可兼顾补偿无功功率，但低绝缘等级。其设计却需要考虑多种经济、技术和安无源电力滤波器存在相当多的缺陷。有

6、源电力滤波器全因素，是典型的多目标、非线性优化问题；若处理不(APF)的最大特点是能对变化的谐波进行迅速的动态当，极易造成滤波效果不佳、初期投资增加、系统无功跟踪补偿，基本上克服了无源电力滤波器的缺点。但补偿失当等不良后果。因此混合电力滤波器的容量优有源电力滤波器受其容量、开关元件的耐压和开关频化是一个多目标的、有约束条件的非线性规划问题。率的限制，如果单独将它用于诸如电气化铁道牵引负利用常规遗传算法对其进行优化计算。荷这样的大容量谐波源的补偿，在工程实现的经济性和技术性上都存在相当的困难。因此。针对无源电力2混合滤波器数学模型及算法滤波器和有源电力滤波

7、器各自的特点，充分发挥无源FujitaH等人提出的有源电力滤波器与无源滤波<电气开关)(2011．No．4J器串联后再与谐波源并联的混合型电力滤波器如图1所示。混合滤波器等值电路如图2所示。、Kc1一Kcr2．1．1单调谐滤波器对于固定的次边端口，n次单调谐滤波支路的玎1次谐波阻抗：z1+1tn+图1’混合型滤波器结构图其中，Q为单调谐滤波支路的品质因数，n为3、5、7。n次单调谐滤波支路电容器组以及串联电抗器容量分别是：()+荟19图2混合电力滤波器等值电路(}等糍i)。图中，表示系统的等值电压；z表示系统及变Q=f1上~L．+互191-tlo压器阻抗

8、，￡，B表示母线电压，2表示PPF的阻抗，Ⅱ^PF、f^PF分别表示APF的电压