基于遗传算法牵引变电所混合电力滤波器优化配置

摘要

交-直型电力机车的大量使用使得我国电气化铁道负荷谐波含量高的问题尤为突出。为此，我国电气化铁道的惯用办法是在牵引变电所安装3次单调谐滤波器，这种方法的滤波效果远不能满足要求。有源电力滤波器能够克服无源电力滤波器滤波能力不足、滤波特性受系统参数的影响大以及可能发生谐波放大等缺点有效地抑制谐波。但是，由于有源电力滤波器的成本较高，因此，将有源电力滤波器与无源电力滤波器结合组成混合电力滤波器是目前治理电气化铁道谐波污染的较好方案。
　　 文章讨论了牵引变电所混合电力滤波器的结构，讨论了将有源电力滤波器、无源电力滤波器串接后并联在母线上构成固定滤波支路进行谐波补偿的方案。讨论了混合电力滤波器的数学模型并给出适合遗传算法的混合电力滤波器配置优化数学模型。
　　 利用实测数据为牵引变电所设计了混合电力滤波器的主要参数。将混合电力滤波器配置优化与遗传算法结合起来解决了配置优化问题。利用遗传算法进行混合电力滤波器配置优化从而达到无功以及谐波补偿的目的。从常规遗传算法入手，得出常规遗传操作的控制参数配置，再对遗传算法的常规操作方式加入改进措施，最后利用改进遗传算法得出寻优结果并进行比较分析并作出算法性能跟踪。
　　 最后利用Matlab/Simulink建立包括牵引负荷电流源、无源滤波器、有源滤波器的单相仿真模型，并对优化结果进行仿真验证。