[发明专利]一种有源滤波器优化配置方法

说明书

本发明提供一种有源滤波器优化配置方法，包括以下步骤：基于有源滤波器配置的影响，设置目标函数；设定满足配电网有源滤波器优化配置的约束条件；采用模态分析与粒子群算法相结合的配置算法对配电网有源滤波器进行优化配置。本发明提供的有源滤波器优化配置方法，通过引入模态分析法，确定有源滤波器的候选位置节点，减少了粒子群算法确定有源滤波器配置位置的计算量，运算速度快，利于算法的快速收敛，并能找到更好的最优解，可以有效计算有源滤波器的最优接入位置，对提高系统运行的经济性和改善电能质量起到了良好的作用。

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种有源滤波器优化配置方法。

背景技术

现代工业技术中，电力电子装置的广泛应用，使电网谐波污染日益严重，电力系统的谐波问题引起人们越来越多的关注。

目前电力系统中谐波治理主要是通过安装滤波器降低谐波含量。其中，无源滤波器配置是传统抑制谐波的主要手段，但是其存在滤除效果差、可能引起谐波放大等缺点。有源滤波器是一种动态抑制谐波的电力电子装置，它能对频率和幅值变化的谐波进行补偿，可以弥补无源滤波器的缺点，获得比其更好的补偿特性，是一种理想的谐波补偿装置。因此，有源滤波器在电力系统中的应用越来越多。

有源滤波器是通过向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同、方向相反的电流，以达到谐波治理的目的。有源滤波器安装位置对其工作性能具有很大影响，当其装设在一个合适位置并具有合适容量时，其注入较小的谐波电流就能取得较好的谐波治理效果。

发明内容

本发明提供了一种能够解决多谐波源并入智能配电网产生大量谐波问题的有源滤波器优化配置的方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种有源滤波器优化配置方法，其包括以下步骤：基于有源滤波器配置的影响，设置目标函数；设定满足配电网有源滤波器优化配置的约束条件；采用模态分析与粒子群算法相结合的配置算法对配电网有源滤波器进行优化配置。

优选地，采用模态分析与粒子群算法相结合的配置算法具体包括：

S1，输入配电网的参数，通过谐波电压含有率和电压总谐波畸变率约束，计算配电网初始状态的谐波参数，所述配电网初始状态的谐波参数包括元件各次谐波参数；

S2，根据形成于元件各次谐波参数过程中的各次谐波导纳矩阵，利用模态分析法求得所述谐波导纳矩阵的特征值和对应的特征向量，根据所述特征值和所述特征向量选择有源滤波器配置的候选位置节点；

S3，输入粒子群算法中的有关参数和所述候选位置节点，利用粒子群算法输出优化结果。

优选地，根据S2中的所述特征值计算各模态的模态阻抗以选择发生谐振的模态，再根据特征向量计算发生谐振的模态的所有参与因子，根据参与因子的大小选择有源滤波器配置的候选位置节点。

优选地，S3具体包括：

S31，参数初始化；

S32，计算每个粒子所对的适应度值；

S33，随机调整权重值以选取最好位置；

S34，判断结果是否满足收敛条件，如果满足收敛条件，输出优化结果，如果不满足，返回S32。

优选地，S33中具体包括：

选取局部最好位置；选取全局最好位置。

优选地，所述目标函数为费用、谐波网损、电压畸变率的单目标函数。

优选地，所述目标函数为以费用、谐波网损和电压总谐波畸变率为目标的多目标函数。

优选地，所述多目标函数为费用、谐波网损和电压总谐波畸变率的加权最小值，所述多目标函数