基于多目标粒子群算法的无源电力滤波器优化设计.pdf

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1、第39卷第8期电力系统保护与控制Vlo1．39NO．82011年4月16日PowerSystemProtectionandControlApr．16，201t基于多目标粒子群算法的无源电力滤波器优化设计汪力，程剑兵，王显强，张伏生(t．重庆市电力公司电网检修分公司，重庆400015；2．西安交通大学电力系，陕西西安710049)摘要：综合考虑滤波装置的总费用、谐波电压畸变率和谐波电流残留率等设计目标，提出一种基于改进多目标粒子群算法的无源滤波器优化设计新方法。改进了传统的粒子群算法，引入快速排序法构

2、造非支配集、精英集归档技术和拥挤度算子概念，提高了算法的寻优速度和精度。最后通过对具体工程算例的计算，表明了该方法的优越性和有效性关键词：无源滤波器；多目标优化；粒子群算法；谐波抑制Passivepowerfilteroptimaldesignbasedonmulti-objectivePSOoptimizationalgorithmWANGLi，CHENGJian—bing．WANGXian-qiang，ZHANGFu—sheng(1．ChongqingElectricalNetworkOverh

3、aulSubsidiaryCompany，Chongqing400015，China；2．DepartmentofElectricalEngineering。Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：ThispaperproposesanewPPFsdesignstrategybasedonImprovedMultiobjectiveParticleSwarmOptimization(IMOPSO)andcomprehensivelycon

4、sideringtotalinvestment，harmonicvoltagerejectionrateandharmoniccurrentresidualrateofPPTs．Thisnewmethodimprovesthespeedandprecisionofoptimizationbyintroducingthefastsortingmethodtobuildanon-dominatedset，Elitismarchivingtechnology，andCrowingdistanceopera

5、tor．Finally，itisappliedtoarealprojectanditssuperiorityandeffectivenessareproven·Keywords：passivepowerfilter；multiobjectiveoptimization；particleswarmalgorithm；harmonicsuppression中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)08-0051-05法对单调谐滤波器的参数设计进行了优化。0引言近年来，无

6、源滤波器方面的研究兴趣逐渐转向近年来，电网中的谐波污染日趋严重，造成电多目标综合优化设计。在文献[8]中提出了同时考虑压和电流波形畸变，导致电能质量下降，在各种抑滤波装置的初期最小投资，电压电流谐波含量最小，制谐波的办法中，许多学者对有源滤波器进行了深以及无功功率补偿容量的多目标优化问题，用遗传入研究L1之J，但从成本价格考虑，无源滤波器仍是应算法对无源滤波器的参数进行优化设计。但其仅仅用最多的方法，是当前治理谐波的主要手段。考虑了滤波装置的初期最小投资，并未考虑其运行传统的无源滤波器参数设计方法如

7、电容器安装费用，并且只考虑用滤波器来补偿所有无功，失去容量最小法、无功补偿容量法等J，根据工程经验了无功补偿的灵活性。针对上述缺点，本文提出一或简化模型来近似求解，无法实现全面优化。种基于改进多目标粒子群算法的无源滤波器优化设单目标参数优化设计[4-71主要针对滤波器的某计新方法，较为全面的考虑了工程总投资、谐波抑一项技术指标，采用相应的优化算法求出滤波器参制和无功功率利用率等设计目标。数。其中文献[4】利用混合罚函数的概念。文献【5]1无源滤波器的设计原则提出了以整体优化模型及分解协调的方法。文献

8、[61基于改进遗传算法，以电压畸变率最小为优化函数1．1滤波装置参数的相互关系进行优化。文献【7】以总费用最小为目标函数，以电无源滤波器主要有四种类型[9l，而工程中常用压、电流畸变率满足要求为条件，采用模拟退火算的无源滤波器有两种，一种是单调谐滤波器，如图1(a)所示，另一种是二阶减幅型高通滤波器，如基金项目：西安市产学研合作促进工程(CXY08011)图1(b)所示。．52．电力系统保护与控制运行费用主要考虑电容器和电抗器的有功电能损耗。为了便于比较，用现时价格因