一种模糊变步长自适应谐波检测算法

电力有源滤波器的成功应用依赖于精确的谐波电流检测技术。基于自适应干扰对消理论，提出一种基于模糊变步长推理的最小均方差（LMS）自适应谐波检测算法。通过分析影响LMS自适应谐波算法性能的不利因素，选取均方误差变化量和输入输出信号相关函数作为参量，建立模糊推理系统，自适应地调节算法的步长，实现谐波检测过程中，既能保证较快的动态响应速度和对噪声干扰的抑制，又能保持较高的检测精度，并通过计算机仿真及物理实验验证了该算法的有效性和可行性。     

基于数学形态学消噪的电能质量扰动检测方法

提出了一种利用数学形态滤波对波形进行预处理，然后用小波检测电力系统扰动的方法。该算法着力解决电力系统扰动中滤除随机噪声和脉冲噪声的困难，利用数学形态学设计的前置滤波单元在有效抑制各种噪声的同时，较好地保持了扰动的基本形状；小波变换算子则有效地检测出扰动并进行精确定位。MATLAB仿真表明所提算法可以准确检测电能扰动时的波形畸变点。同时，形态学-小波综合算法的计算量较单一的低通滤波器和多尺度小波变换的计算量小，有利于工程实现。     

一种基于数学形态学的电能质量信号快速定位方法

提出一种基于数学形态学的快速计算方法，进行电力系统采集数据的扰动定位。通过选择适当的结构元素，根据腐蚀和膨胀运算的特点设置适当的组合形态运算，并借鉴软阈值计算中的消噪方法，可设计高效的扰动定位算法。与以往的处理过程不同，该算法集信号消噪和扰动定位于一体，处理结果可以直接进行扰动信号的定位。给出了算法的原理分析、计算速度说明和仿真算例。该算法设计简单，计算量小，便于使用廉价的微处理器芯片实时实现。     

基于重采样的三相谐波检测瞬时无功功率法

提出了基于重采样的谐波检测方法，克服了数字化谐波检测瞬时无功功率法计算量大的缺点。当信号的最高频率为ω时，第1次采样频率为ω_f≥4ω。需要补偿N′次以下的谐波电流时，重采样频率应不小于(N′ 1 n)ω₀(ω₀为基波频率)。当一个周期内的采样点数为N₁时，重采样频率为ω_min=(N₁/4)ω₀。在重采样的基础上，继承了瞬时无功功率理论谐波检测方法的思想——将基波电流转变成直流分量，据此设计了一个数字谐波检测系统。仿真实验表明，该系统既具有数字系统的准确性和稳定性，又克服了数字滤波器计算量大和实时性差的问题，其动态跟随性有所改善。     

基于基波相位补偿策略的无延迟谐波检测

提出了在基于同步参考坐标系的检测算法中引入基波相位补偿实现无延迟谐波检测的策略。采用改进的基于数字信号处理器（DSP）基波提取的混合型检测方案，既有效减小了时延和误差，又使得时延的影响仅局限于基频分量；分析了时延对谐波补偿失效性的影响；介绍了延迟时间的评估和基于同步控制相位补偿的数字实现。实验结果表明，该策略和实现方法硬件简单、成本低，可实现无延迟、高精度的谐波检测。     

单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测新方法

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法算法复杂的问题，对单相电网电流进行了分解，并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法。该方法采用与电网电压同频的单位正余弦信号分别与电网电流直接相乘，并经低通滤波后得到电网电流中的瞬时基波有功电流及瞬时基波无功电流，进而得到瞬时谐波电流。对检测方法中锁相环的作用进行了详细的理论分析，指出了其可以省略而简化算法的条件。仿真和实验证明该方法能实时准确地检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流，且算法易于实现。     

一种新型有源滤波器谐波提取方法和控制策略

提出并实现了一种能在电网电压存在畸变和不对称条件下准确提取电网中谐波和无功电流的检测方法。从矢量分析角度出发，通过对三相电网电压和电流矢量在dq坐标系下进行投影变换，实现谐波和无功电流的提取。补偿电流采用预测电流控制，获得了较好的补偿特性和控制精度。对5 kVA有源滤波器和150 kVA混合滤波器的实验结果验证了所提出方法的可行性和正确性。     

一种并联混合型APF的电流检测与控制研究

对并联混合型APF的电流检测与控制进行研究,通过建立其通用的电气模型,采用有功功率电流分离的电流检测方法,然后选择负载谐波电流的控制策略,对并联混合型APF进行了设计和研究,研制了一台并联混合型APF,现场应用验证了本研究方法的正确性。     

一种用于高压混合有源电力滤波器的复合控制方法

针对一种适用于高压交流系统的混合有源电力滤波器结构，提出了新的复合控制方法，较好地满足了谐波补偿控制系统稳定性和补偿精度的要求。该方法能精确补偿事先指定的若干次负载谐波电流，同时能削弱泄漏到系统中其余次数的谐波电流，并可以阻尼滤波器支路和系统阻抗间可能的谐振。该方法滤波效果好，实现简单，适用于高压交流系统的谐波补偿。仿真和实验结果证明了复合控制方法的有效性。     

一种低耐压中性线谐波治理电路原理及实现

介绍了一种新型低耐压中性线谐波治理装置的主电路结构，并对其工作原理进行了分析。该结构基于零序谐波电压互感器思路。采用单相桥式逆变电路，其输出通过变比为1∶1的隔离变压器与系统相连，不会增加逆变器承受的电流。隔离变压器原边采用Y0接法，副边采用开口三角形接法，逆变器无需承受系统基波电压，只承受零序谐波电压和不平衡电压，降低了主电路承受的电压；采用的器件少且电压等级低，节约了成本；直流侧电容由三相二极管整流器充电。并且由于补偿零序谐波，直流侧与交流侧交换的有功功率很小，因此无需对直流侧电压进行控制。研制了一套试验装置，通过实验结果分析可以看出，该电路具有耐压低、结构和控制简单、运行可靠等优点。     

一种新的变步长自适应谐波检测算法

提出了一种新的变步长最小均方（LMS）自适应谐波检测算法，并将其应用于有源电力滤波器中。该方法根据误差信号的时间均值估计来调节递推算法的步长，其优越性在于：即使在待检信号的信噪比(SNR)较低的情况下,也能够保证谐波检测过程既具有较快的动态响应速度，又保持较小的稳态失调。通过递推公式系数的选择，可以对系统的收敛速度与稳态失调进行更灵活的控制，而不像定步长LMS算法那样必须在两者性能上进行折中选择。仿真和实验结果亦证明了理论分析的有效性。     

基于数学形态学的配电网单相接地故障暂态选线算法

分析了单相接地故障选线的现状和目前已提出的多种选线算法的优势和不足,提出了基于数学形态学的暂态选线新算法。算法包括两方面:一方面,利用组合形态滤波器对选线数据进行滤波预处理,最大限度地去除噪声对选线的影响;另一方面,利用形态学算子对去噪后的信息进行暂态突变检测以确定故障线路。仿真结果表明,该算法设计简单,计算量小,并且克服了故障信号信噪比低的缺点,可以通过选择合适的结构元素准确可靠地确定故障线路。     

考虑谐波随机性的最优APF补偿容量确定方法

有源滤波器（APF）容量的提高一方面受到变流器件所能处理的功率范围的限制，另一方面实际补偿装置很少考虑谐波的随机波动性特征，从而造成装置的补偿容量不能得到充分利用且运行成本增大。考虑谐波的随机波动性，文中引入 M95 值的定义，重点分析了随机谐波信号确定分量的提取。提出当补偿对象超过 M95 值或确定分量时，以 M95 值或确定分量作为实际补偿目标，并以此作为容量设计的依据，给出了当补偿容量越限时的处理方法和实例分析。用所提出的方法对APF的补偿容量进行设计，在保证配电网节点处谐波含有率满足一定的概率指标要求的前提下，能充分利用补偿装置的容量，在减小实际装置补偿成本的同时间接提高了装置的补偿容量。     

三相四线制下中线谐波电流治理的新方法

提出了一种中线谐波电流治理的新结构，该结构由新型无源滤波器和有源滤波器串联构成。其中无源滤波器包括3次、9次单调谐滤波器和高通滤波器，每个滤波支路都由三相电容器连接成星形后与一个电感(高通滤波器中还有一个并联电阻)串联构成。电网中的非零序电压全部由电容器承担，同时，流经无源滤波器电感和有源滤波器中的电流仅为谐波电流，大大降低了有源滤波器的容量和成本。文中分析了其基本原理：当有源滤波器输出一定的电压时，不仅可以使零序谐波电流完全流入滤波器中，而且可以抑制系统零序谐波电压产生谐波电流，从而使电网侧中线中仅含基波电流。文中提出了一种简单的控制方法，它仅利用电网侧零序谐波电流作为控制信号来产生有源滤波器所需的驱动信号。最后，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真结果表明该结构中的有源滤波器的容量较小而且滤波效果较好。     

一种基于开关电容滤波器的快速基波检测方法

为了实时快速地检测电力系统中的基波，提出了一种基于开关电容滤波器(SCF)检测电网中基波信号的方法。分析了SCF的原理及其优缺点，并与传统的滤波方法进行了对照，给出了选择开关电容的原则。由于信号经过一个滤波电路后一般会有一定的相差，为了保证检测前后基波信号相位的一致性，在SCF后面设计了一个等幅移相电路。以一款SCF的IC(MAX291)为例，设计了整个巴特沃斯型低通滤波器电路和等幅移相电路。用MATLAB进行了仿真，分析了这种滤波器和移相电路整体的精度和动态响应，并将该滤波方式应用到实验装置中，实验结果表明这种检测方法有很好的检测效果和快速的动态响应。     

一种简单实用的基波检测方法

基波信号检测是有源滤波器的关键技术之一。提出一种采用并联谐振检测电网中基波信号的方法，该检测电路由一个LC电路构成的选频网络构成。理论分析表明：该选频网络对基波电流的阻抗远大于谐波阻抗，当被检测电流信号流经时,输出电压基本不含谐波。以一组电路参数为例研究了该选频网络的幅值响应、相位响应和动态响应，并分析了这种检测方式的优缺点。实验证明该检测方法具有优良的滤波效果和较快的动态响应。     

基于数学形态学的建筑物方向的判断

建筑物和建筑物群的方向在自动综合处理过程中是非常重要的两个空间约束,对此主要探讨建筑物和建筑物群方向的判断问题。对于单个建筑物的方向,首先采用数学形态学算子膨胀、腐蚀对建筑物多边形进行化简处理,把处理后的多边形与已存在的建筑物模板进行匹配,并根据匹配模板的方向来判断建筑物的方向。在此基础上,发展了建筑物群的方向判断方法——先将其综合处理成一个多边形,然后采用最小约束矩形来判断它的方向。     

一种新型负序基波电流检测方法及其应用

快速、准确、实用的负序基波电流检测方法对于电能质量监测与控制、继电保护等具有极其重要的意义。通过对幅值积分信号所具有的选频特性进行分析，研究了一种负序基波提取器，在此基础上提出了一种新型的负序基波电流检测方法。基于负序基波提取器的检测方法既不需要锁相环、低通滤波器，也不需要进行αβ坐标系变换到 dq坐标系及其反变换的计算。仿真与实验结果均证明了采用该检测方法的有源滤波器具有良好的补偿性能。     

串联混合有源滤波器设计中的几个关键问题

提出了在负载变化范围很大和有严重电网电压畸变的情形下，串联混合有源滤波器（SHAPF）设计和实现中的几个重要影响因素，并具体给出了特殊设计的无源滤波器、自适应的参数控制和多变量的复合控制方案等的解决方案。这种SHAPF工作稳定，谐波抑制性能好，引起的附加无功电流小。仿真与实验结果证明了分析的正确性与设计方案的有效性。     

有源电力滤波器抑制谐波的机理分析

研究了中低压电网中由非线性负载产生谐波的机理，提出所有由非线性负载直接引起的谐波是电流谐波，因而治理非线性负载引起的谐波应首先考虑治理谐波电流。同时，从补偿和滤波两种思想出发，指出并联型谐波补偿有源电力滤波器（APF）的补偿作用和串联型基波补偿APF的滤波作用可适用于非线性负载谐波电流的抑制。仿真结果验证了理论分析的正确性。