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《哈尔滨工业大学》 2006年
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无源电力滤波器参数设计的多目标优化研究

王华  
【摘要】: 非线性负载的大量应用给电网带来了严重的谐波污染,并由此产生了一系列电能质量问题,而各种敏感负载对电网的供电质量又提出了更高的要求。无源电力滤波器因其结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用低,成为电力系统中最普遍的谐波抑制设备。本文对无源电力滤波器的参数设计方法进行了深入的研究。 详细分析各种无源电力谐波器结构和工作原理,并在其基础上对影响滤波器性能的有关参数进行了深入分析,重点研究了等值频偏、品质因数、无功补偿容量特性及系统谐波阻抗对单调谐滤波器和高通滤波器性能的影响。作为滤波装置的设计理论基础,为工程设计和多目标优化提供了设计准则。 分析滤波装置设计方案的策略制定,推导最小电容器安装容量法、无功补偿容量分配法及过电压限制法等工程设计方法设计滤波器参数的流程,并在MATLAB软件环境下,通过编程方式实现工程设计法。工程设计方法所求得的滤波器参数,可作为滤波器参数多目标优化时的初值。 提出了基于随机权重的遗传算法来求解无源滤波器参数的方案,从谐波抑制、经济指标、无功功率补偿等多目标综合优化滤波器参数,并基于MATLAB的遗传算法工具箱,通过编程实现滤波器参数之优化。同时,文中提出用“滤波效益”这一指标,来衡量谐波抑制的性能。并通过与传统谐波抑制衡量指标的对比分析,验证以“滤波效益”为衡量谐波抑制指标的可行性。 从滤波性能、经济性和无功补偿三方面,分别对优化设计和工程设计方法设计所得到的滤波器参数进行了仿真对比研究。仿真结果表明,与工程设计法的单一功能不同,多目标优化设计求得的滤波器参数可获得良好的谐波抑制和经济性,并兼顾无功功率补偿,验证了多目标参数优化的合理性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN713

【引证文献】
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4 张明江;纪延超;张妍芳;;无源滤波器方案设计探讨[J];黑龙江水专学报;2008年01期
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【参考文献】
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【共引文献】
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5 刘长有;薛原;;双伺服机分层旋转货架拣选路径优化的改进算法[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
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【同被引文献】
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6 童立青;串联混合有源电力滤波器新型控制技术研究[D];浙江大学;2009年
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5 付振涛;遗传算法在电解铝厂谐波滤波器配置中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
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8 韩晓萍;混合型数控有源电力滤波器系统设计[D];山东大学;2008年
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10 彭协华;基于遗传算法无源电力滤波器的优化设计[D];四川大学;2004年
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