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无源电力滤波器电路参数非线性约束优化
湖南大学电气工程系左辰胡萍
摘要本文对偏调谐类单调谐滤波器提出了非线性约束优化模型,运用大系统理论
协调优化单调谐滤波器和高通滤波器。实例计算表明,该方法是对以往单调谐滤波器设计
计算方法的—伏改进。/
叙词、,滤波器谐振线性
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无源电力交流滤波器的设计,以往多采用完全调谐方式指单调浩,或将其固定偏调浩于
某频率处。这些方法都没具体计及系统谐波阻抗的作用,因而从整个系统最终效果来看,它们
都不同程度地削弱丁滤波器应有的滤波效益。
将单调谐滤波器电感偏谐振率作为变量之一另变量
有基波容抗电阻,依照系统谐波阻抗具体数值设计计算滤
波器,能太限度地获取最佳滤波效益这方面的理论研究虽然不
少,但是在具体设计滤波器时,
核、验算的过程,没有实现滤波器的整体优化。

滤波器,
,全面协调,而且对单调谐滤波器的参数设计进行了修
示意图,,⋯正,以准确计算电路参数。非线性规划的求解采用数学中的变尺度
法
数学模型及计算过程
. 单调谐滤波器
,⋯,为单调谐滤波器组数单调谐滤波器,设电感偏谐振率为
, 电感电阻基波角频率准确值记为。则:
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设实际系统工频角频率,为等值频率失谐度, 为等值频率失谐度最大值,则
滤波器谐波阻抗±时:
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另外,滤波器基波无功为二羽次谐波电压畸变率设;全流入滤波器
为/擤附;
滤波电容器组额定电压≥‘二.,/一
滤波电容器组额定容量Ⅳ丽等
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电力电容器年第期
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其中,是按滤波效益一关系对.,.作出的约束等式;
表示滤波器发出。.的基波无功量; .
表示次谐波电压畸变率≤
是电容过电压、过电流、容量平衡条件的综合不等式。
. 高通滤渡器
对图所示二阶减幅高通滤渡器,设基渡容抗,电阻,电感。且设一,。高通截
止频率‰,旁鲁,‰,则:
滤波器谐渡阻抗可推得谐渡次数≥:
’
一
令,得基波阻抗:
≈一“即图二阶减幅高证滤没器
阻抗频率特性在。范围内较好,不须考虑对滤波效益的影响。一般一.~ —,可自行
选定,。比最高次单调谐滤波器次数大,即。
以电容额定容量最小为目标函数,高通滤波器优化模型为:
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其中,表示高通滤渡器发出基渡无功值为整个滤波器系统所需基波无功补偿量
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