低压配电网零序谐波抑制研究

摘要

在三相四线制低压配电网中，由于存在大量的非线性负荷，导致配电网谐波污染严重，其中三相零序谐波电流因等大、同相，易造成中性线的过流。无源滤波器和有源滤波器因其固有的局限难以满足电压源型非线性负载谐波抑制的需求，基于磁通补偿原理、无电容拓扑的零序滤波器，其滤波特性不受电网参数影响，无谐波放大、无失谐等问题，可以实现电压型非线性负载的谐波低阻通道，对抑制低压配电网零序谐波具有显著效果。　　基于配电网零序谐波治理项目，研发了基于磁通补偿形式的零序滤波器，将一种基于个体浓度的自适应遗传算法应用于100kVA/400V零序滤波器的优化设计中，主要目的为减小零序滤波器的零序漏抗及其空载损耗。算法的交叉概率及变异概率可根据个体浓度自动调整，同时通过调整初始种群适应度及移民策略等避免进化过程中解的过早收敛，使优化变量跳出局部可行解域。分别采用传统遗传算法、自适应遗传算法和改进自适应遗传算法对零序滤波器结构参数进行优化，仿真结果表明改进自适应遗传算法全局寻优能力强，在同样的约束条件下，能更大程度的降低零序漏抗及空载损耗，改进自适应遗传算法有助于改善零序滤波器的电磁及结构参数。　　对一套100kVA/400V磁通补偿型零序滤波器为实验测试对象，进行滤波效果、空载电流、设备效率、电压降落等性能参数测试，测试结果表明中性线电流下降至未投入零序滤波器前的10%以下，空载电流、设备效率、电压降落偏差都在工程要求范围内。

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