基于自适应FIR预测滤波器的谐波检测

针对现阶段有源电力滤波器畸变电流检测方法存在工频周期时延、计算量大等不足的问题,提出了基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测滤波器的谐波实时检测系统。论述了自适应滤波器谐波检测原理并利用变步长的最小均方算法(LMS)对所需检测信号进行预测,而预测算法的步长因子是根据误差信号的时间均值估计来调节的,即当滤波器的预测系数远离最优解时,步长比较大,以加强动态响应速度和对时变系统的跟踪能力;当滤波器的预测系数接近最优解时,步长比较小,以获得较小的稳态误差。对该预测法采用MATLAB进行了仿真和实验,结果表明当电流突变时,该方法仍然能够在一个周期内正确预测出未来时刻的谐波电流值。     

三相四线制APF电流检测复合算法的研究

并联型三相四线制有源电力滤波器(APF)具有良好的滤波效果,其关键是能准确地补偿谐波电流,在此问题上谐波电流检测显得至关重要.为此,提出一种基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测与FBD电流检测相结合的电流检测算法,通过Matlab仿真证明了理论的正确性,并在一台15 kVA的样机上验证了这种新算法的可行性与有效性.     

有源滤波器中谐波电流自适应预测方法研究

准确、实时地检测出电网电流中的谐波成分是保证有源电力滤波器具备良好工作性能的关键.本文提出一种改进型的基于自适应滤波器的谐波电流预测方法,利用最小均方算法(LMS)对所需检测信号进行预测,通过该方法和基于瞬时无功功率理论方法相结合,可以解决谐波检测中存在的检测精度和检测实时性之间的矛盾.仿真结果证明了该谐波检测方法的有效性.     

基于模糊自适应谐波与无功电流检测方法的研究

将改进的LMS算法引入到调整自适应滤波器的权值中,提出了直接检测谐波与无功电流的自适应检测方法。为了进一步提高该检测算法的稳态性能,提出了模糊自适应的谐波与无功电流检测的方法,通过模糊理论对算法中的步长因子进行自适应调整,以提高自适应滤波器的整体性能。最后对提出的方法进行了仿真验证,仿真结果表明模糊自适应谐波与无功检测方法具有更好的动态和稳态特性。     

自适应滤波在系统辩识中的应用及MATLAB仿真

自适应FIR滤波器使用中要考虑的重要问题是优化调整滤波器参数的准则 ,该准则不仅要对滤波器性能提供有意义的度量 ,而且必须导出可实现的算法。论述了一种自适应调整FIR滤波器系数的基本算法 (LMS)方法 ,提出了一种基于自适应滤波理论的系统辩识数学模型。自适应滤波器的结构是具有可调系数h(0 ) ,h(1) ,…h(N - 1)的直接型FIR滤波器、未知系统和FIR模型并联连接且用相同的输入序列激励。仿真结果表明了这种模型和方法的正确性和鲁棒性     

自适应滤波在系统辩识中的应用及MATLAB仿真

自适应FIR滤波器使用中要考虑的重要问题是优化调整滤波器参数的准则，该准则不仅要对滤波器性能提供有意义的度量，而且必须导出可实现的算法，论述了一种自适应调整FIR滤波器系数的基本算法（LMS）方法，提出了一种基于自适应滤波理论的系统辩识数学模型。自适应滤波器的结构是具有可调系数h(0),h(1),…h(N-1)的直接型FIR滤波器，未知系统和FIR模型并联连接且用相同的输入序列激励，仿真结果表明了这种模型和方法的正确性和鲁棒性。     

变步长LMS算法用于谐波电压检测的研究

单位功率因数(UPF)谐波电流检测法是有源电力滤波器(APF)的一种常用谐波电流检测方法,但在电网电压发生波动时其检测的基波电流会直接受影响,这不能满足实际要求。基于自适应噪声对消理论的自适应滤波器能够较好地实现谐波检测,对此利用最小均方算法(LMS)自适应滤波器用于检测电网基波电压,并将其结合UPF作为改进方法,能够提高传统方法在实际中的检测精度。为了提高LMS算法性能,采用变步长算法,利用相对误差计算步长因子作为新的算法。仿真结果和实验结果验证了改进方法的可行性。     

新型谐波监测自适应预测算法

提出用于有源电力滤波器APF的一种新型谐波监测自适应预测算法——基于快速DFT基波检测的自适应预测算法,该算法结合了滑窗迭代快速DFT基波检测算法和自适应预测滤波器算法的优点。分析此新型算法提出的必要性,详细说明其工作原理,并简述所含滑窗迭代快速DFT基波检测算法和自适应预测滤波器算法的特点,提出改进措施,最后对此新型算法的应用进行仿真,验证其有效性。     

基于虚拟仪器和DFT滤波器的瞬时谐波检测

提出了一种基于DFT(DiscreteFourierTransform)系数实现FIR滤波器的瞬时谐波电流的检测方法。该滤波器在基频处无衰减,相位无延时,能将2次以上的谐波全部滤掉。得出了该滤波器的递推关系,大大节约了计算量。基于该滤波器设计的数字谐波检测方法可用于任何一种电力系统的谐波补偿装置中。理论推导和基于虚拟仪器的实验表明,该数字谐波检测系统既保留了数字滤波器的准确性,又克服了其跟随性能差的缺陷。     

有源电力滤波器的神经元自适应谐波电流算法研究

随着以电力电子装置为代表的非线性负载广泛应用于电网,电力系统中的谐波污染日益严重。加之用户对电能质量的要求越来越高,探索有效的谐波抑制和无功补偿方法逐渐提上日程。有源电力滤波器是一种新型的能抑制闪变无功和谐波的滤波器,以其优良的性能近年来受到广泛重视。谐波电流检测方法是决定有源电力滤波器(APF)性能的关键因素之一。在传统方法的基础上,结合自适应噪声消除技术,本文提出一种神经元自适应谐波电路检测算法,仿真结果证明该方法鲁棒性强,检测精度高,动态响应好。     

改进窗函数在FIR数字滤波器设计中的应用

电网谐波分析已成为电力系统环境治理的重要课题,为了提高谐波分析的精度,对采样得到的信号进行滤波处理是必不可少的环节。窗函数法是FIR数字滤波器设计中最简单的方法,正确地选择窗函数可以提高所设计的数字滤波器的性能。通过对Gauss窗函数的改进,使设计出的低通滤波器具有更好的优越性,并通过Matlab仿真验证了该方法的有效性。     

有源滤波器中新型检测滤波器的设计与研究

有源电力滤波器是一种可有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源电力滤波器中的电流检测过程将直接影响其补偿性能。经过分析可知,检测过程中的低通滤波器对检测的精度和速度有重要影响。为提高电流检测的速度和精度,该文在分析传统低通滤波器工作特性的基础上设计由1个带阻陷波器和1个低通滤波器串联组成的新型检测滤波器,具体分析该检测滤波器的动态响应和幅频特性,并经过仿真和试验进行验证,该新型检测滤波器可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,这样能提高检测的实时性,从而能提高有源滤波器的补偿性能。     

利用跟踪微分器提高独立电源系统有源滤波器滤波性能的研究

利用跟踪微分器,对谐波补偿信号进行相位超前校正,进而补偿谐波提取算法以及系统引起的谐波信号相位滞后,实现有源滤波器的零相位差滤波,最终提高其谐波滤除性能。通过比较普通微分器与跟踪微分器,选择合适的参数使跟踪微分器满足有源滤波器谐波信号超前校正的需求。在原理分析的基础上,利用原始数据对有源滤波器谐波信号提取以及相位超前校正进行了仿真研究。最后设计并实现了基于跟踪微分器的独立电网有源滤波器控制系统,和原有的系统进行比较,验证了跟踪微分器在提高有源滤波器谐波滤除性能方面的作用。     

一种具有频率适应性的nk±m次谐波重复控制策略及其在四桥臂APF中的应用

针对重复控制动态性能和频率适应性差的缺点,提出一种具有频率适应性的nk±m次谐波重复控制器,采用该重复控制器的有源电力滤波器可以选择性地补偿nk±m次谐波,满足不同应用场合的需求;与传统重复控制CRC(conventional repetitive controller)相比,该重复控制器具有延时时间小、动态响应速度快等优点。当电网电压频率波动时,该重复控制器通过采用新型有限冲激响应FIR(finite impulse response)滤波器逼近CRC内模无法实现的小数延时部分z~(-F),并根据电网实际频率快速调整FIR滤波器的系数,实现其对电网频率变化的适应。仿真结果验证了该重复控制器的有效性和优越性。     

电力牵引系统的预测型谐波电流检测方法研究

准确、快速地检测系统电流中的谐波成分,是保证有源电力滤波器(APF)具备良好工作性能的关键。针对电力牵引负荷的经常性和剧烈变化的特点,提出了一种预测型谐波电流实时检测方法,能够在任一时刻正确预测出未来时刻的谐波电流值。理论分析和仿真研究表明,该方法检测误差小,并能克服低通滤波器造成的延时,使APF的控制时滞大大减少。该方法也可用于一般非线性负载的谐波电流检测。     

基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法

电力系统谐波问题日益严重且复杂,有效地对谐波进行检测已成为电能质量监测终端的一项基本要求.采用一种基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测方法,利用卡尔曼滤波器在动态检测方面的优势,结合改进相位、频率的跟踪性能,可以简单、快速、准确的得到基波和谐波的各项参数.并且此方法可以检测到受闪变扰动时的基波和谐波成分,可获得闪变调制波的基本参数.建立了基于改进卡尔曼滤波器的谐波检测数学模型,并利用MATLAB仿真平台验证了该方法的性能.     

The application of multi-rate digital signal processing techniquesto the measurement of power system harmonic levels

The concepts of filtering and sampling power system voltage and current signals for harmonic analysis using the fast Fourier transform (FFT) algorithm are introduced. The application of a multirate digital signal processing technique to harmonic analysis is then discussed, and the design of a polyphase decimation finite-impulse response (FIR) filter, for use as an antialiasing filter in oversampling applications, is covered. The implementation of this filter in conjunction with an FFT by a digital signal processor is described, and results of timing tests on the algorithms are presented. The instrument used to implement these techniques is an advanced data acquisition and parallel processing system aimed specifically at continuous real-time power system signal monitoring     

FIR数字滤波器在风机振动系统中的应用

本文介绍了FIR数字滤波器的原理、窗函数设计法及应用.使用海明窗设计FIR带通滤波器,并应用在风机振动监测系统中.首先在MATLAB上仿真滤波器的设计,并模拟滤波过程,评估滤波效果;然后将FIR带通滤波器应用到实际风机振动系统中.根据实际系统的特点,利用快速卷积和重叠保留法,保证了数字滤波器处理过程的实时性和快速性,并节省了硬件资源消耗.实验结果证明,设计的滤波器性能良好,对正确分析风机振动情况有着较高的应用价值.     

基于Hilbert滤波器的无功功率计量算法研究

针对目前常用的计算无功功率的方法在谐波含量不断提高的情况下存在较大误差,采用基于Hilbert数字滤波器的无功功率计量算法,将电压的基波及各次谐波成份都移相-90°并保持幅值不变,采用有功功率计量方法来计量无功功率;分别采用最优设计法和半带滤波器法设计了FIR型和IIR型Hilbert数字滤波器,仿真得出相应的幅频和相频特性,并比较得出在含有24次谐波的电网环境下,两种类型的无功功率计量系统具有相似的计量精度,而FIR型滤波器具有更佳的相位均衡性。