一种基于LMS自适应原理的FBD谐波检测方法的研究＊

通过分析传统FBD谐波检测方法,针对在获取基准参考电压和基波电流时的不足做出了改进.首先设计了一种利用电压序列分解替代锁相环的基准电压检测方法,得到与基波正序电压同频同相的参考电压;同时使用LMS自适应滤波法替代低通滤波器,并添加了闭环回路,把检测到的谐波电流反馈到输入电流中,改进后的滤波方法能够显著提高滤波环节的跟踪速度和动态性能.最后通过仿真验证了改进的FBD谐波检测方法的正确性和优越性.     

同步基准信号自适应滤波及在复杂供用电系统谐波检测中的应用

提出了一种适用于复杂供用电系统谐波检测的同步基准信号自适应滤波技术,该方法无需外部硬件锁相环,特别适合于基波频率变化且难以获得同步基准信号的场合,并在交流励磁发电系统谐波检测中得到了验证。     

基于卡尔曼滤波融合的电机电流高精度检测与处理

根据同步采样下跟踪系统电机电流波动规律,推导出基波电流可以等效为载波中点和起点处电流采样值,并分析了同步采样与非同步采样下电流谐波,得出同步采样可以有效减小载波二倍频率谐波及高次谐波。针对跟踪系统在高仰角跟踪时,电机电流大变化剧烈,电流检测精度下降的情况,将不同量程不同精度的电流传感器应用于电机电流检测中,使用集中式卡尔曼(Kalman)滤波融合技术融合多传感器电流数据,在传感器量程内实时地获得了较高的电流检测精度,避免了传统滤波算法带来的电流滤波延时。     

基于频率自适应的双二阶巴特沃斯数字滤波方法

频率波动、谐波未知的畸变电网导致相位和频率检测存在稳态误差,从而影响滤波器的滤波性能。针对上述问题,提出一种基于频率自适应的双二阶巴特沃斯数字滤波方法,该方法采用两个双二阶巴特沃斯带通滤波器,可实时检测电网电压的相位和频率并提取基波信号;分析巴特沃斯带通滤波器的特性及频率自适应滤波算法的结构;阐述该频率自适应滤波算法在电压锁相环和特定次谐波检测中的应用。仿真与实验结果验证了基于频率自适应的双二阶巴特沃斯数字滤波方法的有效性。该方法能够精确检测电网电压的相位和频率,并能有效消除因电网频率波动、电网畸变而导致的相位和频率检测误差,而且适用于单相或三相系统。     

自适应频率跟踪的谐波电流检测方法

针对电网电压的频率在运行过程中会发生变化,导致谐波电流检测精度下降并直接影响到有源电力滤波器的补偿效果,为此提出了一种基于自适应频率跟踪的谐波电流分频检测方法。该法根据普罗尼谱估法中电导矩阵的频率变化情况,采用LMS算法在线优化从而能独立实时地检测出各相电流中的基波和各次谐波分量,并且直接处理检测结果,具有优良的跟随性能。仿真结果证明了该方法的可行性。     

基于复合二阶广义积分的频率自适应谐波电流检测

提出了一种基于复合二阶广义积分的频率自适应谐波电流检测方法,利用双重二阶广义积分器实现滤波和改善锁频的功能;同时利用交叉对消反馈网络来实现各个谐波分量之间的解耦,利用该环节的带通滤波的功能,从而达到独立实时地检测出电网电流中的基波和任意次谐波分量的目的。针对电网频率波动的情况,采用改进的锁频环结构在线跟踪系统频率变化情况。该方法省略了低通滤波环节,用简化的锁频环节替代锁相环,稳态精度高,锁频效果理想。最后利用MATLAB进行仿真分析,仿真结果表明该方法可行有效。     

基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测

结合电力系统无功补偿与谐波治理的基本原则,对基于瞬时无功功率理论的传统谐波电流检测方法在有源电力滤波器中的应用进行了简要分析,进而提出了以电网电压为参考基准,以实现各种非线性负载及阻感、阻容性负载向纯电阻性负载转换为目的的负载电流波形和相位治理原则,并详细阐述了基于瞬时电压矢量定向的补偿电流检测方法。该方法克服了传统方法在电网电压畸变时补偿后电流不能跟随电网电压波形的不足,避免了有源电力滤波器补偿电流过大及畸变无功功率倒送电网现象的出现,同时该方法具有频率自动跟踪、相序自适应等特点。最后,通过仿真和样机试验验证了该补偿电流检测方法的优越性。     

基于三相旋转参考相量的并联有源电力滤波器谐波电流精确检测方法

基于瞬时无功功率理论,建立了一个与电网电压同频率的单位对称基准旋转相量,提出了一种运用APF精确检测谐波电流的方法。该方法利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流幅值,并分别计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除检测基准旋转相量与电网电压的相位偏移。仿真结果验证了该方法的正确性,表明该方法不需要检测基准旋转相量和电网电压的相位同步情况,不仅适用于负载电流畸变且不对称的情况,而且适用于电网电压畸变且不对称的情况。     

基于双自适应滤波的谐波电流综合检测法

针对在电压畸变及不对称时,自适应滤波的参考输入较难获得问题,提出一种基于双自适应滤波的负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测方法。该方法先对系统电压进行序分解,得到其中的正序分量,再通过自适应滤波器得到其中的正序分量中的基波成分,将其作为电流自适应检测的参考输入。利用Matlab对提出的检测方法进行仿真研究,结果表明该检测方法能够有效地进行负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测,而且电网电压的波形畸变及不对称对检测结果没有影响。     

一种改进状态模型的动态相量测量算法

同步相量测量技术的一个关键问题是如何实时有效地估算包含电力参数信息的相量值。建立了计及电压、电流、频率、相位、有功和无功等电气参量的状态估计模型,在自适应陷波提取基波电压电流分量的基础上,借助无迹卡尔曼滤波递推框架进行状态估计,实时获得电压、电流、频率、相位、有功和无功功率等电气参量的估计值。通过状态扩展系统模型,增强了系统的鲁棒性,在前端增加自适应陷波器,有效降低了谐波对跟踪性能高的影响。四组仿真对比分析说明提出的新算法较文献[12]方法而言,对频率突变和幅值突变的影响更小,跟踪性能受谐波的影响程度更小,在频率缓变情况下的跟踪性能优于文献的方法,从而说明提出的新方法更优。     

一种先进的APF补偿电流自适应检测法

针对有源电力滤波器(APF)设计过程中,在检测谐波电流时要满足实时性强和精确度高的要求,在传统自适应检测方法的基础上,提出了一种先进的三相APF系统补偿电流自适应检测方法。该方法结合了空间矢量变换与自适应干扰对消的原理,克服了传统自适应检测方法存在的固有局限性,具有较强的自适应性,在系统电流严重畸变时,能实时高精度地检测出三相系统中的各相谐波分量,同时可检测出基波正、负序分量。文中详细分析了检测电路的频率特性,该检测电路采用锁相环产生参考电压和在积分器前串接低通滤波器,并通过广义矢量变换矩阵取代传统变换矩阵的方法,大大提高了系统检测精度和动态响应特性。该方法同样适应于电压各分量的检测。实验结果证明了该检测方法的正确性和优越性。     

基于递推离散傅里叶变换和同步采样的谐波电流实时检测方法

目前普遍采用的谐波检测方法存在工频周期延时、计算量大等不足,文章提出了一种基于离散傅里叶变换的快速谐波检测方法。该方法采用递推方式动态更新频谱,并根据相位计算结果实时跟踪电网频率变化,动态调整采样频率,实现同步采样,有效抑制了电网频率波动对检测精度的影响。4种不同情况的仿真实验结果表明,该方法实现简单、计算量小,能实时检测出基波与指定次谐波的参考指令电流。     

一种无滤波器的谐波电流检测新方法

采用有源电力滤波器是当前谐波抑制的-个重要趋势.其关键技术之一是实时准确地检测谐波电流.但目前的检测方法大都使用了滤波器,检测的动态性能差.本文对目前应用比较成熟的单相电路有功电流分离法和三相电路ip-iq法进行改进,省去了滤波器,提出了一种无滤波器的谐波电流实时检测新方法.理论分析和仿真验证表明,该方法算法简单,易于实现,并且大大缩减了延时,提高了检测方法的实时性.     

一种新型的谐波及无功电流检测算法

为了实现有源电力滤波器(APF)谐波电流的快速、精确检测,对谐波电流的检测算法进行了研究,提出了一种新型的谐波电流检测方法,利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流的幅值,分别计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除基准旋转相量与电网电压的相位偏差。Matlab仿真结果表明,在电网电压不对称、且畸变的情况下,能准确提取基波正序有功电流,适用于有源电力滤波系统中谐波、无功及负序电流的综合补偿。     

一种新型谐波与无功电流检测方法

谐波电流的快速精确检测是有源电力滤波器滤波性能的关键指标,现有的谐波检测方法并非很理想。文中提出一种适用于有源电力滤波器的补偿电流检测新方法,该方法通过瞬时有功功率计算出负载基波正序有功电流幅值,然后乘以单位电压幅值的电源波形,得到基波正序有功电流的瞬时值,进而分离出待补偿电流分量;建立了基于PSIM的仿真系统,针对不同负载性质和负载电流突变等情况进行了分析。仿真结果表明,该方法能够准确、快速地检测出负载电流中的谐波和无功电流分量。     

有源电力滤波器的谐波检测研究

目前电网的谐波污染越来越严重,有源电力滤波器由于能实时抑制谐波,所以得到外界广泛关注。谐波电流检测的好坏对有源电力滤波器的性能有很大的影响,所以,本文就目前的几种谐波检测方法:基于傅里叶变换、基于瞬时无功功率理论、基于同步参考坐标系原理、基于频域分析的模拟带通或者带阻、基于采样保持原理、基于Fryze时域分析、基于小波变换、基于Prony/Kalman估计、基于神经网络的谐波检测法/自适应滤波理论谐波检测法进行了概括和比较分析。     

三相四线制系统中基于等功率法的谐波检测

有源电力滤波器(APF)补偿性能的好坏很大程度上取决于系统的谐波检测算法。介绍了三相四线制系统中的3种谐波检测法,即以瞬时无功功率理论为基础的d-q法、有功分离法和基于功率平衡的等功率法,重点阐述了等功率法。在系统电压畸变和无畸变、负荷对称和不对称4种组合情况下利用PSCAD/EMTDC软件对系统的谐波检测进行仿真,在此基础上对3种检测法在补偿效果、实时性等方面作详细比较,分析各自特性。比较可知,等功率法不需要大量的计算,程序设计简单,且在补偿效果、实时性、直流侧电压利用率方面均取得其他2种方法难以比拟的效果,且易于硬件实现。实验结果表明,等功率法实用价值高。     

基于自适应滤波器的电网谐波检测

为了快速、有效地检测出三相电力系统中的谐波、负序和零序电流,文章在传统自适应检测方法的基础上提出了基于自适应滤波器的电网谐波检测方法。采用最小方差理论和平均原理对自适应滤波算法进行分析,对信号中产生的延时和相移予以有效补偿。文中分析了检测电路的频率特性,且理论上证明了系统的稳定性。检测电路采用锁相环产生参考正交正弦电压信号和在积分器前串接低通滤波器的方法大大提高了系统的检测精度和动态响应特性。仿真结果证明了该检测方法的正确性和优越性,此方法同样适用于电压各分量的检测。     

一种谐波电压的实时检测方法

电网谐波实时准确的检测对电力用户的用电质量和电网的经济运行都有着重要的意义。为此,基于瞬时无功功率理论,简化复杂的数学变换,通过计算基波正序电压有功和无功功率检测出用户侧电压谐波及负序分量,并对检测方法作了相应的理论分析。用仿真软件MATLAB/SIMULINK建立的检测谐波电压实验模型仿真负荷恒定和突变时检测模型的结果表明,检测结果在负荷突变时能迅速跟踪变化,得到与实际相符的基波正序电压和谐波电压,兼顾了检测的准确度和实时性,且检测方法因不受电网频率偏移的影响而易于实际应用。     

改进的FBD法在电流实时检测中应用

为了使有源滤波器快速有效地检测出三相四线制电力系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的改进的电流检测方法。该方法利用抽样降低系统计算量,并用一个陷波滤波器和一个高截止频率的低通滤波器串联代替一个低截止频率的低通滤波器提取直流分量,提高了检测方法的实时性。该方法可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功电流分量、基波正序无功电流分量、不对称电流及谐波电流分量。Matlab仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。