文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
基于混沌算法的无源电力滤波器参数优化设计
姓名:肖建宏
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:彭可
20080501
要摘仿真实验,验证了该优化算法具有良好的可行性和高效性。电力谐波污染的治理有多种方式。本文从我国实际情况和系统的经济性角度考虑,采用了无源电力滤波器的方案。由于结构简单、造价低廉、维护方便等优点,无源电力滤波器仍然是当前实际工程应用中最常采用的一种滤波手段。首先,本文阐述了电力谐波的产生原因、危害及主要治理方法。尤其详细介绍了无源电力滤波器的各种类型、滤波原理和特点,推导出了无源滤波器的物理模型。其次,详尽分析了进行无源电力滤波器参数设计的多种常用方法,分别归纳指出了各种方法的优点及不足。接着,本文引入混沌优化的概念。详述了混沌的发展、定义和特性,通过数学推导验证了映射处于混沌状态时的遍历性特征,进而简要介绍了混沌算法在优化领域的应用现状。然后,本文综合考虑无源滤波器的初期投资、无功补偿功率、滤波后电网谐波含量等因素,同时结合混沌算法的遍历性特征,提出了一种基于混沌优化算法的多目标参数优化设计。并通过对该算法进行仿真研究,与传统经验方法结果的对比分析,验证了由该算法设计出的无源滤波器具有较好的综合性能。最后,本文针对只单纯采用了混沌优化而搜索速度较慢的不足,提出了基于混沌优化原理结合模拟退火策略的改进算法。详细分析了该改进算法的设计过程,并归纳总结了其计算步骤。再次通过计算机关键词:无源电力滤波器;参数优化;混沌算法;模拟退火算法
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娟’学位论文作者签名:荡双落逝日期:砌年占月日⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤湖南师范大学学位论文版权使用授权书湖南师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。占日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉皛/’’本学位论文属于⒉槐C芸凇作者签名:导师签名:日期:踢年箩‘月日
第一章绪论电力谐波的产生和非线性负载的广泛应用,大量具有非线性特性的电力设备如电力机二是输配电系统产生谐波,输配电系统中主要是电力变压器产生谐给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下的部分中含有自年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,电力电子装置车、电弧炉、变频等交流设备投入电网运行,使电力系统产生了大量谐波,谐波污染越来越严重,所造成的危害日益严重,电力谐波已经成为电力系统的一大公害,世界各国对谐波问题都给予了广泛的关注。电网中谐波一般来自三方面:一是发电电源质量不高产生谐波。波。三是用电设备产生的谐波,这是低压电力系统中谐波的主要根源。其中,用电设备产生的谐波最多,举例如下‘俊】:髦纸恢绷鞯牡缌Φ缱颖浠黄电力电子变换装置是目前主要的谐波源,核心部件为晶闸管整流设备【。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,接容性负载时则含有奇次谐波电压,经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近%,是最大的谐波源。淦底爸变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备。由于采用了相位控制,谐波成分很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波。这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多【。缁『富⒌缁÷基于混沌算法的无源电力滤波器参数优化设计。
电力谐波的危害电力谐波给公用电网和其他系统设备的危害大致有以下几个方电力谐波的治理由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是奇次谐波,平均可达基波的ヒァü獾频确诺缙骞庠础⒖9氐缭春图矣玫缙‘这些负载的伏安特性都是严重非线性的,均给电网带来奇次谐波,家用电器虽然功率较小,但由于数量巨大,因而也是谐波的主要来源之一。面】【浚缌π巢ㄊ构玫缤械脑<郊拥男巢ㄋ