基于非支配遗传算法的无源滤波器优化设计

论文摘要

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,分析了各种无源电力谐波器结构和工作原理,分析了PCC点处和变电站中第三绕组补偿滤波的特点,在原有“供用电系统谐波滤波与无功功率补偿仿真”软件的基础上编写了仿真计算变电站第三绕组安装滤波器滤除中压侧谐波的软件。提出了基于非支配遗传算法来求解无源滤波器参数的方案,从谐波抑制和经济指标等多目标综合优化滤波器参数,采用MATLAB编写了非支配排序算法程序,实现了在PCC点处滤波以及变电站中第三绕组滤波的滤波器参数优化配置。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,结果表明,基于非支配遗传算法的多目标优化设计求得的滤波器参数可获得相对更好的谐波抑制效果和经济性,同时可兼顾无功补偿效果,具有合理性和优越性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 无源滤波器应用现状和存在问题
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 无源电力滤波器性能及设计方法研究
• 2.1 无源滤波器结构原理
• 2.1.1 单调谐滤波器
• 2.1.2 高通滤波器
• 2.2 无源滤波器设计模型
• 2.2.1 电网中滤波器设计模型
• 2.2.2 变电站第三绕组补偿电容器滤波模型
• 2.3 变电站第三绕组滤波仿真软件
• 2.3.1 软件主要功能和主界面
• 2.3.2 实例分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 非支配遗传算法NSGA-II原理及应用优势
• 3.1 遗传算法基本原理和特点
• 3.1.1 遗传算法基本原理
• 3.1.2 基本遗传算法的数学模型
• 3.1.3 遗传算法的特点和研究方向
• 3.2 非支配遗传算法NSGA
• 3.2.1 非支配遗传算法NSGA基本原理
• 3.2.2 改进型非支配遗传算法NSGA-II
• 3.3 约束处理
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于NSGA-II算法的无源滤波器优化设计
• 4.1 无源滤波器优化设计的数学模型
• 4.1.1 无源滤波器设计原则
• 4.1.2 无源滤波器优化设计模型
• 4.2 基于NSGA-II的无源滤波器优化设计
• 4.2.1 个体编码及初始种群的产生
• 4.2.2 构造适应度函数和约束条件
• 4.2.3 基于非支配排序选择机制的建立
• 4.2.4 交叉变异操作
• 4.3 本章小结
• 第五章 无源滤波器优化设计仿真分析
• 5.1 PCC点安装滤波器优化设计实例
• 5.1.1 天津某公司单调谐无源滤波器优化设计
• 5.1.2 天津某公司单调谐加一组高通滤波器优化设计
• 5.2 变电站第三绕组滤波器优化设计实例
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况