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

1、在現(xiàn)代生產(chǎn)社會中，諧波的危害已經(jīng)使人們越來越關(guān)注和重視。在這種諧波污染越來越嚴重、對電能質(zhì)量的要求越來越迫切的情況下，電能質(zhì)量問題面對著更加嚴峻的考驗。在我國各大廠礦企業(yè)中，用來濾除諧波、進行電能治理的，基本上還都是采用無源濾波器裝置來進行，無源濾波裝置及有源濾波裝置的缺點使得混合濾波裝置隨之在實際應(yīng)用中興起，因此，無源濾波裝置又有了新的應(yīng)用前景。這樣，對無源濾波裝置中的參數(shù)進行優(yōu)化，研究各種無源優(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功補償問題為例，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功功率的優(yōu)點，更加適于廠礦企業(yè)配電網(wǎng)諧波治理需要的結(jié)論，并著重用計算公式討論了該結(jié)構(gòu)中有源部分的容量，通過分析有源部分容量與諧

3、波源容量以及無源部分的關(guān)系，并為下文中討論無源優(yōu)化的必要性做了很好的鋪墊。
　　 在混合濾波結(jié)構(gòu)中，對無源參數(shù)進行合理優(yōu)化可以有效的減小有源部分容量，因此論文對無源部分參數(shù)的靈敏度變化進行了分析，通過求解無源濾波器各個參數(shù)的靈敏度的求解，建立無源部分的優(yōu)化模型，為進行無源優(yōu)化打下堅實基礎(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)合起來共同進行混合濾波器中無源部分參數(shù)優(yōu)化的方法，首先在傳統(tǒng)遺傳算法的基礎(chǔ)上設(shè)計自適

4、應(yīng)遺傳算法，改進優(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)過多次計算尋優(yōu)，得到多組最優(yōu)解，組成解集；基于該方法的缺點，也為判斷解集中的最優(yōu)解，采用模糊集優(yōu)化方法對最優(yōu)解解集進行深度尋優(yōu)，減小選擇參數(shù)的難度，得到進一步的優(yōu)化參數(shù)，最后其應(yīng)用到HSHIAPF結(jié)構(gòu)中進行仿真，最后通過濾波效果判斷最后設(shè)計參數(shù)。
　　 在前面工作的基礎(chǔ)上，分析了基頻

5、波動對無源部分的濾波效果產(chǎn)生的影響。并在得到無源優(yōu)化參數(shù)的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用到HSHIAPF結(jié)構(gòu)當中，在MATLAB平臺上進行仿真驗證。經(jīng)波形比較分析可知經(jīng)模糊集方法進一步尋優(yōu)的優(yōu)越性，驗證前文所述。接著，通過比較模糊優(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，即論文無源部分參數(shù)的最終選擇結(jié)果，并得出結(jié)論：經(jīng)過無源優(yōu)化的幾組參數(shù)，均可以在原來的基礎(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)化的無源濾波器有更好的濾波