一种改进的ip-iq谐波检测方法及数字LPF的研究

本文介绍了一种改进的ip-iq谐波检测方法,通过采用基于数字滤波技术的数字抗混叠处理方法,较好地解决了在数字式电网谐波治理系统中由于模拟抗混叠滤波器的非平通带特性所产生的谐波测量误差问题。采用移动平均数字低通滤波器来滤除信号中的交流分量,最后进行了仿真分析。     

一种无锁相环i_p-i_q检测新方法

针对常用的基于瞬时无功功率的谐波检测法计算量大、矢量变换复杂、实时性差、鲁棒性弱等问题,提出了一种基于反馈和高性能低通滤波器的无锁相环ip-iq检测新方法。该方法通过预设变换矩阵的频率实现谐波和基波电流的检测,无需坐标变换和锁相环;采用基波电流反馈技术,减小了检测误差及动态响应时间;采用低通滤波器和均值滤波器级联组成高性能低通滤波器,提高了谐波和基波检测的精度和响应速度。该方法适用于单相电路、三相三线制电力系统、三相四线制电力系统的谐波和基波电流检测。     

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测方法

传统的基于瞬时无功功率的谐波检测方法只能检测谐波总量,且存在动静态特性难以兼顾的弱点,为了克服这些缺点,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进谐波电流检测方法,该方法在谐波检测电路中加入倍频器实现任意次谐波的检测,并采用改进的变步长自适应滤波器作为谐波检测电路中的低通滤波器,提高了谐波检测的动态响应速度和谐波电流的检测精度。仿真实验证实了该方法的正确性和有效性。     

引入超前-滞后校正的数字滤波器优化设计

为满足有源电力滤波器谐波检测的需要,提出同时加入超前和滞后校正改善低通滤波器特性的优化设计。在比较各种滤波器后,选取二阶椭圆型滤波器作为谐波检测的核心;通过分析系统零极点的分布,得出影响系统性能的参数配置关系,并加入超前-滞后校正,对数字低通滤波器进行优化。仿真试验表明,该优化设计方法能够更好地满足电网谐波和基波无功电流检测的需要,使检测系统同时获得良好的检测精度和令人满意的动态响应速度。     

用于飞机变频电网APF的补偿电流指令产生方法

针对飞机交流变频电网谐波抑制的需要及传统方法在变频条件下的不足,提出了一种基于正序基波滤波器的补偿电流指令产生方法。该方法从整体上分析了正序基波滤波器的特性,并利用正序基波滤波器分别滤除了电源电压和电流中的谐波和非正序成分,而后计算出电源的正序基波有功电流,由此得到补偿电流指令,检测过程中省去了低通滤波器。将该方法应用于三相电压不对称且有畸变的飞机变频电网的并联有源电力滤波器(APF)中,结果表明,采用该方法在整个基频变化范围内能实现对谐波、无功及不平衡电流准确而快速的检测和补偿,补偿结果符合MIL STD 704F和IEEE Std 519标准的要求。     

新型滤波器在动态电压恢复器中的应用研究

在分析目前应用较多的电压峰值检测法、傅里叶变换法、小波变换法、d-q变换法和pqr瞬时功率法等电压暂降检测方法的基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的动态电压恢复器检测算法;针对传统的一个ButterWorth低通滤波器存在实时性差的问题,设计了采用一个带阻滤波器和一个高截止频率ButterWorth低通滤波器串联而成的新型滤波器。Matlab/Simulink仿真结果表明,该新型滤波器能够在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,提高了电压暂降检测的实时性。     

基于梳状滤波器和子群算法的谐波检测装置

针对现有谐波与间谐波检测算法存在精度和实时性较差的问题,提出了一种基于梳状滤波器和子群思想的谐波与间谐波检测算法,并基于该算法设计了一种谐波检测装置。该装置首先采用梳状滤波器对信号进行谐波与间谐波的有效分离,然后采用间谐波子群算法对分离后的信号进行间谐波分量计算,用原始信号减去间谐波分量重构采样序列,最后再采用谐波子群算法计算谐波分量,从而实现了谐波的高精度检测。测试结果验证了该装置具有较高的检测精度。     

数据采集中滤波问题的探讨

在数据采集系统中,低通滤波器常被用作抗混叠滤波器,以滤除或衰减高频噪声的影响。由于无源滤波器频率特性较差,在精度要求高的应用中多采用有源滤波器。文章详细讨论了两种常用的有源低通滤波器的频率特性,给出了它们各自的应用实例及详细的对比分析。     

APF特定次谐波智能检测方法的研究

有源电力滤波器(APF,Active Power Filter)是当今重要的谐波治理和无功补偿装置,APF关键的环节是实时准确地检测出谐波电流.针对传统基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测方法实时性差、对系统的补偿能力要求很高等不足,提出了基于BP神经网络与锁相环相结合提取特定次谐波的方案,权值调整采用BFGS拟牛顿算法,该算法可检测出基波、各次谐波分量的幅值和相角,且神经网络的并行运算能力强大,方便应用于三相电路中.改进的特定次谐波检测系统较传统的LC滤波器和并联型APF的组合调节策略响应速度高,系统结构简单,且不易出现高频谐波.通过Matlab仿真实验证明了该算法的可行性和良好的控制效果.     

基于提升小波变换的在线谐波检测

针对小波变换运用于谐波检测时的计算量大、无法保证实时性、采用传统阈值函数检测结果精度较低等问题,提出了一种新的在线谐波检测方法,在运用提升小波对信号序列进行新阈值函数去噪处理的同时,采用滑动时间窗对谐波电流信号动态跟踪以实现在线检测。搭建并联型有源电力滤波器仿真模型,在非线性负载产生电流突变时测试该方法谐波检测能力,结果表明该方法能准确分离出基波和谐波电流成分,具有较好的快速性、实时性和准确性。     

一种有源滤波器的数字单周期控制方法

分析了有源滤波器的工作原理,推导了三相三线制有源滤波器单周期控制的数学模型;将数字单周期控制与ip-iq谐波电流检测法相结合,实现了对有源滤波器的控制。与传统单周期控制方法相比较,该方法保留了实时性好、鲁棒性好等优点,又取消了积分器,降低了单周期控制电路的复杂性。使用Matlab/Simulink软件对该方法进行了仿真,并在以DSP为核心的试验平台上进行了验证,仿真和试验结果都证明了该方法的可行性与有效性。     

有源电力滤波器数字控制系统设计与数字锁相算法实现

给出以DSP芯片TMS320F2812和AD7656芯片为主来建立有源电力滤波器数字控制系统的方案,提出基于三角函数正交性和DSP实现的APF锁相算法,给出算法的原理框图,该算法具有精度高、抗干扰能力强的特点。给出锁相和APF补偿的实验结果,谐波和无功电流成分经过APF补偿后得到了很好的补偿。实验验证本文算法的正确性和本文数字控制系统的方案的可行性。     

基于不对称陷波器的谐波电流检测方法*

为了克服常规自适应算法由于权值是一个含有二次谐波的波动量导致基本自适应算法不能准确提取出谐波电流的缺点,提出了一种基于不对称陷波器谐波电流检测方法。该不对称陷波器的实质是通过加入一个低通滤波器改变了陷波器参考频率附近的带宽,从而在保证动态相应的前提下兼顾系统的检测精度;验证了该系统是一个稳定系统,证明了改进后的不对称性,给出了参数选择的依据。通过仿真实验表明,该系统可以在一个周期内就能稳定跟随,系统的畸变率可以控制在1.7%以下。     

一种优化的基于i_p-i_q法的谐波电流检测方法

分析了采用低通滤波器滤波的传统ip-iq法和采用电流平均值滤波的改进的ip-iq法的原理,并进行了仿真实验。仿真结果表明,单独采用传统的ip-iq法进行滤波时电流输出波形中的纹波较大,而单独采用电流平均值法进行滤波虽然可以提高动态响应速度,但其检测结果易受基波电流变动的影响。针对上述问题,提出了将低通滤波器和电流平均值滤波器串联的优化的ip-iq法,并进行了仿真实验。仿真结果表明,优化的ip-iq法既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应速度。     

改进的结构进化无限冲激响应数字滤波器设计方法

为了进一步提高无限冲激击响应（IIR）数字滤波器的性能,提出了一种基于结构和参数同时进化的IIR数字滤波器设计方法。首先,通过遗传算法（GA）得到初始滤波器结构;然后,利用差分进化（DE）算法优化滤波器参数;最后,通过动态调整个体搜索步长和双向试探搜索的改进寻优算法对滤波器参数进一步优化,并将该算法用于低通、高通数字滤波器的设计。同基于遗传算法结构进化的IIR滤波器方法相比,继续利用差分进化算法和改进的寻优算法优化乘法器参数得到的低通数字滤波器的通带性能相差不大,但是过渡带宽度减小了65%,阻带最小衰减下降了36.48 dB;得到的高通数字滤波器通带波纹减少了75%,过渡带宽度减小了44%,阻带最小衰减下降了12.13 dB。实验仿真结果表明,所提方法可以获得性能更佳的滤波器,是一种有效可行的IIR数字滤波器的设计方法。     

航空有源滤波器自适应谐波检测仿真研究

介绍了基于自适应滤波理论的谐波检测原理,分析了自适应神经元算法用于谐波检测的可行性,设计了基于自适应谐波检测的并联型航空混合有源滤波器,对滤波特性进行了仿真研究。结果表明,基于自适应滤波理论的谐波检测方法能够快速、精确地检测相电流谐波含量,在相电压波形发生畸变的情况下,也具有较好的自适应能力、快速补偿能力和跟踪性能。     

有源电力滤波器控制延时的补偿方法研究

电网谐波污染日益严重,有源电力滤波器作为谐波抑制的理想解决方案受到广泛的关注。有源电力滤波器的数字实现引入了控制延迟,该控制延迟对谐波电流的补偿效果有较大的影响。分析控制延迟与谐波补偿残余量之间的关系,提出在Kalman分次谐波检测的基础上,通过相位补偿来消除控制延迟影响的方法。Matlab仿真结果验证补偿方法的有效性。     

基于卡尔曼滤波的谐波检测分析

针对日益严重且复杂的电网谐波问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的谐波检测方法.阐述了卡尔曼滤波器的跟踪估计原理,并建立了基于卡尔曼滤波器谐波分析的数值模型,结合Matlab仿真平台对算法检测稳态谐波和暂态谐波信号的性能进行了分析.通过对比研究表明该算法在准确度、快速性、暂态谐波分析等方面均优于快速傅里叶变换(FFT),仿真和试验结果表明该算法在分析复杂的电网电能质量事件中具有较高的实用性.