基于自适应遗传算法风力发电系统网侧lcl滤波器优化设计

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1、第41卷第21期电力系统保护与控制Vl01．41NO．212013年11月1曰PowerSystemProtectionandControlNOV．1，2013基于自适应遗传算法的风力发电系统网侧LCL滤波器的优化设计邵文权，宋江喜，程远，张毅，王龙(西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048)摘要：大功率风力发电系统常在电网侧接入滤波器以抑制变流器带来的高频谐波，但LCL滤波器参数的设计仍存在计算复杂、准确性低、滤波性能差等不足。提出了基于自适应遗传算法来优化设计网侧LCL滤波器参数。通过采用自适应的交叉概率

2、和变异概率来提高进化效率以减小参数优化计算时间，并综合考虑LCL滤波器的重要约束条件和滤波性能来优化LCL滤波器的主要参数。最后PSCAD／EMTDC的实例仿真结果充分表明采用优化参数的滤波器具有良好的网侧谐波抑制能力，为工程应用提供了重要的依据。关键词：风力发电；LCL滤波器；自适应遗传算法；PSCAD／EMTDCAnoptimizeddesignforwind-·powergenerationsystemgrid·-sideLCLfilterbasedonadaptivegeneticalgorithmSHAO

3、Wen—quan，SONGJiang—xi，CHENGYuan，ZHANGYi，WANGLong(DepartmentofElectronicandInformation，Xi’anPolytechnicUniversity,Xi’an710048，China)Abstract：Inhigh—powerwindgenerationsystem，grid—sideLCLfilterisusuallyappliedtosuppresshighfrequencyharmonicsgeneratedbytheconvert

4、er．ButpresentmethodsforparametersdesignofLCLfilterhavecomplexcomputation，lowaccuracyandpoorperformance．ThispaperproposesanoptimizeddesignmethodbasedonadaptivegeneticalgorithmforLCLfilter．Itusesadaptivecrossoverandmutationprobabilitytoincreasetheevolutionaryefi

5、ciencyanddecreasecomputationtime．Inaddition，thedesignconstraintsandfilterperformanceareconsideredcomprehensively．Atlast，thePSCAD／EMTDCsimulationresultsindicatethattheoptimizedfilterhasfavorableabilityofharmonicsuppression，anditissignificantforpracticalapplicat

6、ion．ThisworkissupportedbyFoundationofXi’anPolytechnicUniversity(No．BS1018、．Keywords：wind-power；LCLfilter；adaptivegeneticalgorithm；PSCAD／EMTDC中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1674-3415(2013)21．0116—06LCL滤波器的主要参数的设计较复杂。文献【7]最早0引言给出了LCL滤波器设计的一般约束条件并提出分风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能步

7、设计的方法，需要分步计算参数和多次尝试，其源【JJ，但其接入电网需要借助并网逆变器作为接口准确性不高。文献[8]提出了简单的设计方法，采用设备，将会给电网带来开关频率或开关频率整数倍谐波电流的峰值确定电感参数，但仍需要分步计算，的谐波和电磁干扰，因此通常在电网侧接入滤波器同样存在准确率低的不足。文献[9】提出了计算求解来抑制这些谐波L2J。目前，在大功率场合多采用三的方法，通过求解以电流谐波衰减LL~rJ为变量的二阶的LCL滤波器pJ。LCL滤波器相当于在L滤波次方程得到LCL滤波器的参数，也存在不断试凑的器基础上

8、增加了电容支路，对于频率越高的电流其过程。因此，研究LCL滤波器的参数优化的方法有呈现的阻抗越小，从而滤除了大部分高次谐波电流，利于提高滤波器参数设计的准确性和进一步优化滤因而具有较好的抑制高频谐波的能力[5-61。但是，波器的性能。针对现有大功率风力发电系统LCL滤波器参基金项目：西安工程大学博士启动基金(BS1018)数设计存在计算复杂、准确性低、滤波性