基于改进瞬时无功功率的谐波电流检测方法研究与仿真*

谐波检测算法是有源滤波方法的关键。针对传统瞬时无功功率ip-iq谐波检测算法中坐标变换复杂、低通滤波器响应速度过慢、精度不高的问题,采用无坐标变换的新方法进行谐波检测,并将低通滤波器替换为改进平均值算法,通过设置特定的延迟时间获取精确的直流分量,有效提高了谐波检测算法的精度,最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

含有积分均值环节的自适应谐波电流检测法

在基于瞬时无功的谐波检测算法中,低通滤波器必不可少,但其对检测算法常常会造成收敛速度慢、动态效果不佳的影响.本文提出了含有积分均值环节的自适应谐波检测法,分析了该方法的基本原理,并进行了仿真研究.结果显示,该方法能有效克服低通滤波器的固有缺陷,提高有源滤波的性能.     

基于自适应理论的FBD法在有源滤波器中的应用

为了更好地进行谐波、负序和零序电流的补偿与控制,针对有源电力滤波器(APF)中谐波电流检测方法进行深入研究,提出一种基于自适应原理的FBD谐波电流检测新方法。首先分析了传统FBD算法检测谐波电流的原理,该算法因受限于低通滤波器,影响了谐波电流的检测精度与速度;然后分析了FBD算法和自适应谐波电流检测算法的结构,二者结构具有相似性,提出使用自适应补偿调节内核LMS算法取代FBD检测算法中的低通滤波器;最后分别将改进的FBD法与传统的FBD算法应用于APF中进行工程试验测试。试验结果表明所提改进算法在APF应用中具有可行性及有效性。     

有源滤波器中数字低通滤波器的设计及其DSP实现

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法及对低通滤波器的要求,分析讨论了数字低通滤波器的类型、阶数及截止频率对有源电力滤波器谐波检测效果的影响.利用Matlab仿真软件设计了二阶巴特沃思(Butterworth)数字低通滤波器,对ip-iq谐波检测算法进行了仿真研究,并结合TI司推出的浮点算法在定点DSP上实现的函数库-IQ math Library,完成了ip-iq谐波检测方法在TMS320F2812DSP中的实现,并取得良好的实验效果.     

瞬时无功功率理论谐波检测中低通滤波器的应用

对在谐波实时检测电路中用到的低通滤波器对谐波电流检测效果的影响作了仿真研究。特别针对低通滤波器在谐波实时检测中的应用所要注意的低通滤波器设计参数做了深入研究。结果证明,该方法在电网谐波检测应用中满足快速、精确的要求,具有很好实时性。     

一种改进谐波检测算法的实现

为了有效解决有源电力滤波器谐波检测中传统数字低通滤波器具有延时大的缺点,提出了一种可代替传统数字低通滤波器算法的移动窗积分算法。通过仿真比较分析,并搭建实际硬件平台对移动窗积分算法进行实验验证。实验结果表明,移动窗积分法具有延时短、易实现且积分窗的长度可根据要求进行修改等优点,便于满足谐波检测的要求。因此,该改进谐波检测算法是正确可行的。     

谐波及无功电流检测方法的研究

从三相电路的综合矢量出发,提出了一种适用性广、算法简单的谐波及无功电流检测方法。通过对检测算法中的低通滤波器选择原则的研究,引入无功及谐波电流作为反馈信号,补偿了低通滤波器的延时,加快了检测的动态响应速度。仿真和实验结果证实了所提方法的有效性。     

一种改进的单相电路谐波与无功电流检测方法

针对低通滤波器对谐波检测延时影响较大的问题,提出了一种改进的单相电路谐波与无功电流检测方法,用1个基波周期内的数字积分代替低通滤波器,每个采样点处只需进行数次简单运算即可准确检测出谐波与无功电流,检测延时固定为1个基波周期。针对电力系统谐波大多数为奇次谐波的特点,对算法进一步改进,将积分时间减少一半,运算量不变而检测延时变为半个基波周期。该方法计算量小、延时短、易于实现。仿真结果验证了方法的有效性。     

有源电力滤波器中谐波电流检测的研究

采用了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法来进行谐波检测,利用TMS320F2812芯片作为有源电力滤波器的处理器,对影响该算法的低通滤波器进行设计研究。实验结果表明,二阶Butterworth数字低通滤波器具有良好的低通特性,满足了谐波检测的精度和实时性。     

基于FBD法的新型谐波电流检测方法研究

为提高有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)中谐波电流检测方法的性能,提出了一种基于FBD算法的新型谐波电流检测方法,该方法利用平均值电流计算环节取代传统FBD法中的低通滤波器,有效避免了谐波电流检测方法中存在的检测精度及动态响应和复杂计算等问题,并且在电网电压不对称情况下,该方法同样适用。给出了在稳态及突加负载的情况下,该算法的仿真测试结果,结果表明该算法具有动态响应速度快、检测精度高和实现简单的特点,具有很好的工程实用价值。     

谐波分析与滤波器优化配置软件在电力系统中的应用

根据滤波器投资费用最小的原则,结合改进的网络固有结构法和谐波潮流解耦算法,基于Matlab和Delphi语言开发出一套谐波分析与滤波器优化配置软件。除一般的谐波分析功能外,软件还具有两个特色功能：运用改进的网络固有结构法来分析串并联谐振,从而使系统谐振次数远离谐波次数,避免谐振以及由此引起的谐波放大问题;基于网络固有结构法确定电力系统中各次滤波器的最佳配置位置,并运用自适应差异进化算法对滤波器参数进行优化设计,使电网各节点的谐波指标能最大限度地满足国标要求,以达到抑制谐波的目的。此外,还开发出界面友好、功能强大的图形编辑器,研制出电力系统谐波潮流分析及滤波器优化配置综合软件包。对实际电力系统算例的计算和分析表明,所提出的方法正确有效,所研制的软件实用性强。     

基于改进增益型自适应LMS算法的谐波检测方法

基于自适应噪声对消原理的谐波电流检测方法相对其他检测方法来说,具有实现简单、鲁棒性强等特点。该方法利用信号处理中的自适应干扰对消原理,将电网电压信号作为参考输入,负载电流作为原始输入,从负载中实时消除与电压波形相同的基波有功电流分量(或基波电流),从而得到负载电流中所有谐波与基波电流无功分量之和。再配合有源电力滤波器(APF),由补偿装置注入一个与谐波和基波电流无功分量之和大小相等极性相反的补偿电流,达到抑制谐波与基波电流无功分量的目的。提出了一种基于改进增益型自适应谐波电流的检测方法,该方法采用的反馈量不同于以往方法中的误差信号,而是将误差信号经过数学转换,使其转换成一个能真正反映系统跟踪误差的信号,并将其作为自适应滤波器权系数迭代的反馈量。通过Matlab证明该方法能够在保持较小的稳态失调的情况下也具有较快的动态响应速度。     

一种改进的基于最小二乘法的自适应谐波检测方法

提出了一种基于最小二乘法的自适应谐波检测方法,并利用动力系统的均值理论证明了该方法的稳定性。此法克服了传统自适应谐波检测方法的局限性,不仅能够检测电流谐波,而且能够有效地提取电流的畸变量,通过学习率因子的选择,提高了该方法的瞬态响应速度,具有较好的跟踪性能,可用于时变谐波的跟踪检测。仿真结果表明该方法比以往的自适应谐波检测法能更迅速地进行谐波的同步检测和基波的同步提取。实验结果也表明了文中所述方法的有效性,可满足电力系统对电压或者电流畸变量检测的要求。     

注入式混合型有源电力滤波器谐波检测方法研究

首先分析了注入式混合型有源电力滤波器的结构及工作原理,针对有源电力滤波器的工作性能很大程度上取决于对谐波电流高精度、实时的检测,提出一种基于瞬时无功功率理论ip～iq谐波检测算法的改进算法,采用最小均方（LMS）自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器。可以更快地检测出谐波电流的指令信号,具有更好的稳态检测精度。利用MATLAB对其进行建模和仿真,验证了谐波电流检测算法的正确性和有效性。     

基于桥式逆变器中性线谐波电流治理装置研究

介绍了低压供电系统中一种新型低电压应力的中性线谐波治理装置,研究了该装置的主电路结构并对其工作原理进行了分析,同时对装置的谐波电流检测方法、控制策略等问题进行了研究,给出了该有源电力滤波器(APF)的主电路结构图,提出了基于自适应干扰对消原理的谐波电流自适应检测方法,补偿策略主要采用重复学习Boost控制方法.在实际工程中采用DSP FPGA为控制核心.试验结果表明,该装置具有电压应力低、结构和控制简单、运行可靠等优点.     

基于阻抗偏差最小判据和改进自适应蝙蝠算法的系统侧谐波阻抗估计方法

针对已有的系统侧谐波阻抗估计方法对背景谐波波动敏感的问题，提出了一种新的系统侧谐波阻抗估计方法。根据阻抗偏差最小判据和改进自适应蝙蝠算法寻优得到最优系统侧谐波阻抗初值，以得到与真实值相近的背景谐波电压估计值。对背景谐波电压估计值进行K-means聚类分析，并依据聚类结果将谐波样本数据分成多簇，使得每簇数据对应的背景谐波波动减少。考虑到谐波数据均为复数相量，采用复最小二乘法分别求取各簇数据的系统侧谐波阻抗估计值，并将其均值作为最终估计值。与已有的方法相比，所提方法更能适应背景谐波波动的变化，且在用户侧谐波阻抗非远大于系统侧谐波阻抗的场景下具有更好的估计精度。多个算例分析结果验证了所提方法的有效性和适用性。     

一种改进ip-iq谐波电流检测算法

为了更加快速、精确地检测出三相电力系统中谐波电流,基于瞬时无功功率理论,提出了一种改进谐波电流检测算法.该算法利用一种变步长LMS算法来实现ip-iq理论中低通滤波器的功能,用当前误差信号和上一次误差信号归一化的自相关估计来进行步长迭代.与传统ip-iq算法相比,该算法在不降低检测精度的前提下,具有更快的动态响应性能....     

两种谐波电流检测方法的比较研究

谐波电流检测方法有许多种，所以有必要对各种检测方法做一比较，以便充分利用每一检测法的特点，该文首先简要介绍了谐波电流检测的两种方法，即基于鉴相原理的瞬时谐波电流检测法和基于自适应干扰对消原理的自适应谐波电流检测法，而且通过数字仿真和理论分析对这两种方法在频域和时域的各自特性作了分析比较。研究表明适当地选择比例系数K，可以使自适应检测法有较高的检测精度。但是，其检测精度的提高是以牺牲其动态响应特性为代价的，适当地选择滤波器的类型，阶数和参数，可以使瞬时检测法对谐波分量的检测有比较高的精度，同时又有较快的动态响应特性。     

一种改进的自适应谐波检测方法及其应用

提出了一种改进的变步长自适应算法,将其运用于有源电力滤波器中的谐波电流检测中,取得了很好的效果。在常见的变步长自适应算法中,步长与误差或者输入信号有关,而在自适应的调节过程中,步长存在较大的波动,影响谐波电流检测的准确性。改进的自适应算法首先对误差信号加绝对值,接着对其求均值并以该均值来控制步长的变化,从而克服了步长波动的不足。该算法不但具有较快的动态响应,而且提高了谐波检测的精度。通过MATLAB仿真验证了该算法的可行性和有效性。     

基于改进级联神经网络自适应电网谐波检测

为克服电网谐波检测快速性与稳定性矛盾,基于神经网络自适应原理提出了一种级联神经网络自适应电网谐波检测的改进系统。改进级联系统初级运用大步长常规LMS(Least Mean Square)自适应神经网络单元提高检测跟随性能,次级通过嵌入均值滤波环节平滑权值波动的策略构造新的自适应神经网络单元,保证次级神经网络单元具有良好的电网谐波检测稳态精度。运用传递函数Z域变换分析嵌入均值滤波环节的电网谐波检测自适应神经网络单元的稳定性能,运算推导新的级联次级神经网络自适应单元的步长约束条件,保证改进系统既能够有效地提高电网谐波检测的跟随性能同时又可以提高检测的稳态精度。仿真实验表明改进的级联神经网络自适应系统能有效提高电网谐波检测动态性与精确性。