Passive Power Filter Design Using Genetic Algorithm

• Autorzy: Klempka R.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie energetycznych filtrów pasywnych z użyciem algorytmu genetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Continuous technological development facilitates the increase in the number of nonlinear loads that significantly affect the power quality in a power system and, consequently, the quality of the electric power delivered to other customers. One of the most common methods to prevent adverse effects of nonlinear loads on the power network is the use of passive filters. Design of such filter can be regarded as a multi-criterial optimisation task, to which genetic algorithms can be employed. Watching recent tendencies in science can be observed an increasing number of "artificial intelligence" applications to practical solutions. It has been therefore decided to apply genetic algorithms (GA) to passive power filter design as an example of GA usefulness for technical issues. The paper presents passive filter structures designed using a program developed by the author in the MATLAB environment employing genetic algorithm. Two methods of approaching the design goal are presented - traditional and GA.

PL

Śledząc tendencje współczesnej nauki, można zauważyć zwiększającą się ilość zastosowań „sztucznej inteligencji” w praktycznych rozwiązaniach. Idąc w tym kierunku, zdecydowano się zastosować Algorytmy Genetyczne (AG) do projektowania pasywnych filtrów energetycznych jako przykład użyteczności AG w zagadnieniach technicznych. Projektowanie takiego filtru można potraktować jako zadanie optymalizacji wielokryterialnej, do rozwiązania, którego można użyć Algorytmy Genetyczne. Artykuł przedstawia przykładowe struktury filtrów pasywnych, zaprojektowanych za pomocą opracowanego przez autora, w środowisku Matlab, programu wykorzystującego AG. Przedstawiono dwie metody podejścia do postawionego zadania projektowego.

Słowa kluczowe

EN

passive filter; power system harmonics; genetic algorithm

PL

filtr pasywny; harmoniczne; algorytm genetyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 5
• Strony: 294--301
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klempka R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki

Bibliografia

• [1] Hanzelka Z., Series and parallel resonance, Handbook of power quality, ed. Angelo Baggini, John Wiley & Sons Ltd., 2008
• [2] Piasecki Sz., Jasiński M., Rafał K., Korzeniewski M., Milicua A. Kompensacja wyższych harmonicznych w sieciowym przekształtniku PWM, Przegląd Elektrotechniczny 06/2011, 85-90
• [3] Kolar V., Kocman St. Filtracja harmonicznych w trakcyjnej podstacji transformatorowej, Przegląd Elektrotechniczny 12a/2011, 44-46
• [4] Pasko M., Lange A. Wpływ pracy pieców łukowych i indukcyjnych na jakość energii elektrycznej i możliwości jej poprawy, Przegląd Elektrotechniczny 06/2009, 67-74
• [5[ Yaow-Ming Ch. Passive Filter Design Using Genetic Algorithms, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 50, no. 1, February 2003
• [6] Vishal V., Bhim S. Genetic-Algorithm-Based Design of Passive Filters for Offshore Applications, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 46, no. 4. July/August 2010
• [7] Younes M., Benhamida F. Hybrydowy algorytm genetyczny/mrówkowy jako metoda optymalizacji ekonomicznego rozsyłu energii, Przegląd Elektrotechniczny 10/2011, 369-372
• [8] Eslami M., Shareef H., Mohamed A., Khajehzadeh M. Wykorzystanie algorytmu mrówkowego do równoczesnej kompensacji mocy biernej i stabilizacji systemu, Przegląd Elektrotechniczny 09a/2011, 343-347
• [9] Zajczyk R., Nadarzyński M. Eliminacja wyższych harmonicznych prądu za pomocą filtrów poprzecznych, Przegląd Elektrotechniczny 10/2004, 963-966
• [10] Nassif A. B., Xu W., Freitas W. An Investigation on the Selection of Filter Topologies for Passive Filter Applications, IEEE Transactions On Power Delivery, vol. 24, no. 3, July 2009.
• [11] Klempka R., Hanzelka Z. Application of Genetic Algorithm In Double Tuned Filters Design, EPE01, Graz 27-29 VIII 2001
• [12] Klempka R., Designing a group of single-branch filters, Electrical Power Quality and Utilisation, EPQU’03, 17-19 September 2003, Cracow
• [13] Klempka R., Filtry rezonansowe podwójnie nastrojone projektowane algorytmem genetycznym, JUEE, Kraków, 2003, t.9, z.2, s. 39-62
• [14] Klempka R. Filtering Properties of the Selected Double Tuned Passive Filter Structures Designed Using Genetic Algorithm”, EPE-PEMC 2002, Dubrovnik 2002
• [15] Pasko M., Lange A. Kompensacja mocy biernej i filtracja wyższych harmonicznych za pomocą filtrów biernych LC, Przegląd Elektrotechniczny 04/2010, 126-129
• [16] Dugan R., McGranaghan M. Electrical power systems quality, McGraw-Hill, 2002.
• [17] Badrzadeh B., Smith K. S., Wilson R. C. Designing Passive Harmonic Filters for Aluminum Smelting Plant, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 47, no. 2, March/April 2011
• [18] Klempka R., A New Method for the C-Type Passive Filter Design, Przegląd Elektrotechniczny 07a/2012, 277-281
• [19] C. Ö. Gerçek, M. Ermis, A. Ertas, K. N. Köse, Ö. Ünsar, Design, Implementation, and Operation of a New C-Type 2nd Harmonic Filter for Electric Arc and Ladle Furnaces, IEEE TRansactions on Industry Applications, vol. 47 no. 4, July/August 2011 pp.1545-1557
• [20] Chang S.-J., Hou H.-S., Su Y.-K. Automated Passive Filter Synthesis Using a Novel Tree Representation and Genetic Programming, IEEE Transactions On Evolutionary Computation, vol. 10, No. 1, February 2006
• [21] Verma V., Singh B. Genetic-Algorithm-Based Design of Passive Filters for Offshore Applications, IEEE Transactions On Industry Applications, vol. 46, no. 4, July/August 2010.
• [22] Zamani M. A., Mohseni M., Dumped-Type Double Tuned Filters Design for HVDC Systems, Electrical Power Quality and Utilisation, EPQU’07, 9-11 October 2007, Barcelona
• [23] Lange A., Pasko M., Selected problems of power energy quality in coal mines and steelworks, Przegląd Elektrotechniczny, 6/2012, pp. 150-153
• [24] Lange A., Pasko M., Reactive power compensation and filtration of higher harmonics generated to the network by arc furnaces, Przegląd Elektrotechniczny, 10a/2012, pp. 15-18