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《浙江大学》 2002年
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智能控制在电力系统谐波抑制中的应用

童梅  
【摘要】:智能控制作为一门新兴学科,在短短30年间已得到了蓬勃的发展。虽然它的理论体系还需要不断完善和发展,但所表现出来的生命力已引起了各国专家学者的关注。由于日益严重的电网污染,有源电网调节装置(APLC)作为综合治理电网污染最有效的手段,日益引起重视。本文应用智能控制技术,解决有源电网调节装置在控制和优化规划方面的关键问题,既为APLC的实际应用提供有效的理论指导,又试图在智能控制技术的研究上寻求一些突破,因此本课题的研究具有重要的理论意义和实用价值。 本论文的主要内容如下: 由于APLC装置中电压源型逆变器电流控制是一个非线性控制过程,很适于用神经网络来实现,因此,本文提出一种基于ANN的有源电网调节器的控制方式。仿真研究表明,经过训练后的神经控制器可以为APLC输出合适的补偿电流开关控制信号,控制效果良好,而且具有良好的泛化能力。所提出的神经网络控制器用于APLC,不仅避免了对于给定补偿电流的复杂计算,且具有广泛的适应性,可应用于补偿单相、三相三线制和三相四线制非线性负载的APLC系统。所提出的用于控制APLC的神经网络经过离线训练后,还可以通过在线学习跟踪非线性负载电流的变化,即使需补偿的非线性负载电流中的谐波成分发生了较大的变化,仍能达到良好的补偿效果而无须再次进行离线学习。 在用于APLC的神经网络控制器的训练中,所应用的训练样本是利用进化计算获取的。通过对成双变异的独特设计,极大地提高了进化计算效率,所得到的开关位置与采用基于瞬时无功功率理论的常规控制所得到的开关位置相比,优化效果明显,则训练好的神经网络也能达到比常规控制更好的效果。 由于进化计算被看作是一种解决复杂系统的优化问题的理想方法,因此本文中,进化计算还被应用于解决有源电网调节装置在多谐波源网络中的最优规 浙江大毕博士学位论又 划问题。APLC的优化规划包含APLC的位置优化及其输出最小化,这是一个 复杂非线性多变量多约束规划问题。本文提出一种新颖的进化算法来解决此问 题。首先给出了该问题的数学描述,把此问题归结为在己知网络谐波潮流模型 条件下求满足约束条件时目标函数达到最小值时APLC的位置与输出。然后, 根据生物进化原理,提出了一种自适应变异算子和包含自适应惩罚项的适应度 函数,设计出一种新颖的自适应进化算法(AEA),并提出了一种利用 AEA的 APLC在多谐波源网络中的优化配置的实用有效的方法。通过对单个APLC在 多谐波源网络中的定位规划的详细分析,充分探讨了单个APLC的安装位置和 容量对补偿效果的影响。在此基础上,在多个APLC问题中,提出了优选节点 和敏感节点的概念,给出了一个实用的方法,降低了问题的复杂程度,提高了 求解效率。 对APLC优化规划的仿真研究表明,所提出的AEA寻优效率高,鲁棒性 强,可以迅速求得全局最优解。同时由于进化计算本身所具有的智能性和鲁棒 性的特点,因而所提出的算法具有很强的通用性。当优化问题的目标函数、约 束条件和对象模型发生变化时,都可以方便地进行扩展应用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM762

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 汤胜清;程小华;;一种基于多层前向神经网络的谐波检测方法[J];中国电机工程学报;2006年18期
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1 王冬平;材料电加工设备谐波抑制技术的研究[D];北京工业大学;2004年
2 吴卫民;新型谐波抑制及相关技术的研究[D];浙江大学;2005年
3 李乔;并联型混合有源电力滤波器的自抗扰与H_∞鲁棒控制[D];华南理工大学;2005年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 冯培悌,童梅;滑模变结构控制在有源电网调节系统中的应用[J];电工技术学报;1997年04期
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9 李庚银,陈志业,丁巧林;用于有源补偿器的广义瞬时无功电流实时检测方法[J];电力系统自动化;1997年10期
10 杨桦,任震,唐卓尧;基于小波变换检测谐波的新方法[J];电力系统自动化;1997年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 翁兴中;蔡良才;;基于神经网络理论的机场沥青道面状况评定[J];四川建筑科学研究;2010年01期
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9 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
10 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
4 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
5 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
9 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
10 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
7 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
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9 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红,马新瑜;多层前馈神经网络在电力系统谐波测量中的应用[J];电测与仪表;2003年02期
2 陈国呈,谷口胜则,张晓东,张凌岚;高功率因数三相软开关PWM变流器[J];电工电能新技术;2001年02期
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10 肖雁鸿,毛筱,罗瑞琼,彭永进;神经网络理论在谐波测量中的应用[J];电工技术学报;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 高大威;电力系统谐波、无功和负序电流综合补偿的研究[D];华北电力大学;2001年
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3 许化民;单级功率因数校正技术[D];南京航空航天大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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4 于静;人工神经网络在电网谐波监测中的研究[D];重庆大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾志辉;温志峰;刘承员;刘桂英;;谐波实时检测的正余弦代数变换新方法[J];电力科学与技术学报;2011年01期
2 陈建明;吴卫民;耿攀;叶银忠;;两电平可升压自然软开关DC/AC变流器发热均衡控制研究[J];电工电能新技术;2011年01期
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5 张颖;;有源滤波器在改善电能质量中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2010年04期
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7 帅定新;谢运祥;王晓刚;;电网谐波电流检测方法综述[J];电气传动;2008年08期
8 向莎莎;粟时平;蒋宇琦;王安;黄飞;;畸变电流实时检测的无锁相环正交变换法研究[J];电气开关;2012年01期
9 苏玉香;刘志刚;李科亮;蔡军;;Hilbert-Huang变换在电气化铁路谐波检测中的应用[J];电网技术;2008年18期
10 肖先勇;王楠;刘亚梅;;基于多项式逼近的单峰谱线插值算法在间谐波分析中的应用[J];电网技术;2008年18期
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1 徐瑞新;;HPD谐波保护器为智能建筑提供清洁的电力环境[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 万宇宾;交流伺服系统自适应滑模控制理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
3 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
4 乐江源;基于微分几何理论电力电子变换器非线性复合控制研究[D];华南理工大学;2011年
5 夏向阳;大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用[D];湖南大学;2009年
6 黄浦;自抗扰控制技术在航空相机镜筒控制系统中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 崔红;高速永磁同步电动机控制技术研究[D];沈阳工业大学;2012年
8 康伟;电能质量检测方法及应用研究[D];华北电力大学(河北);2008年
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10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘尧虎;基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计[D];长沙理工大学;2009年
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5 张军跃;钢轨闪光焊交流方波电源设计[D];西南交通大学;2010年
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8 王庆峰;基于虚拟仪器技术谐波检测分析研究[D];天津大学;2010年
9 陈文礼;基于支持向量机的间谐波参数估计方法研究[D];重庆大学;2011年
10 夏慧峰;并联有源电力滤波器的研究和仿真[D];上海电力学院;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 杨君,王兆安;三相电路谐波电流两种检测方法的对比研究[J];电工技术学报;1995年02期
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7 于尔铿,刘广一,周京阳;能量管理系统(EMS)第1讲EMS的技术发展[J];电力系统自动化;1997年01期
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9 刘觉,金振东;电力市场的发展对EMS的新挑战[J];电力系统自动化;1997年02期
10 刘文华,陈建业,王仲鸿,王新超,李承业,刘毓,王旬,李向荣;采用GTO的新型静止无功发生器[J];电力系统自动化;1997年03期
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3 魏娜;王忠庆;;交流电机控制技术发展概况[J];黑龙江科技信息;2009年01期
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6 郭晨,朱绍庐,傅光永;智能控制及其在工业过程控制与船舶自动化中的应用[J];大连海事大学学报;1991年02期
7 姜孝华,诸昌钤;交流变频调速系统的智能控制[J];西南交通大学学报;1996年05期
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9 商建东,陈康宁;工业生产过程的新型 pH 智能控制器[J];仪表技术与传感器;1998年05期
10 陈玲,康戈文,龚坚;高频炉智能温度控制系统[J];机械;1999年03期
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5 周熙炜;钟彦儒;李洁;金舜;;基于智能控制的异步电机参数辨识的研究进展[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
6 孙晓明;;九点控制器对不同类型输入的仿真研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
7 万沛霖;何莉;张志远;;模糊神经网络控制系统的研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
8 薛云灿;胡树棠;;专家模型算法控制的进一步研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
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10 黄伟;郭兵;;基于智能融合的油田注水系统控制策略[A];中国运筹学会模糊信息与模糊工程分会第五届学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 本报记者 蒋家华;募集资金将破解成长瓶颈[N];中国证券报;2007年
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5 王瑜;基于多方法融合的进化算法研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 李映;混合智能计算方法及其应用[D];西安电子科技大学;2002年
7 谭文;混沌系统的模糊神经网络控制理论方法研究[D];湖南大学;2006年
8 梁新荣;高速公路智能控制方法研究[D];华南理工大学;2005年
9 卿铭;模糊熵及其在模糊系统优化中的应用[D];西南交通大学;2006年
10 崔承刚;基于启发式知识进化算法的复杂约束优化问题求解[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢俊凰;进化算法研究平台的设计与开发—数据处理[D];太原科技大学;2011年
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3 查富生;高速车铣复合加工中心铣削过程的智能控制[D];兰州理工大学;2005年
4 张子迎;水下机器人运动控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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6 王睿洁;一种改进的T-S型模糊神经网络控制在平面一级倒立摆中的应用[D];太原理工大学;2005年
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