一种煤矿电能质量控制装置谐波检测算法的仿真及实现

为满足煤矿电网动态补偿谐波时需要准确、实时检测出谐波电流的要求,提出了一种基于坐标变换的离散傅立叶变换滑窗迭代电力谐波检测算法。该算法能够实时准确地检测出谐波参考指令电流,提高了系统的实时性、抗干扰性及检测谐波的同步性,而且具有计算量小、应用灵活、易于工程实现等特点。理论分析、仿真及DSP实现结果表明,该算法能够准确、可靠、实时地提取谐波指令电流,检测谐波效果理想。     

基于TLS算法三相系统的谐波检测*

将TLS、LMS和约束反Hebbian自学习算法统一起来,指出LMS算法和约束反Hebbian自学习算法是两个特例。研究了TLS自适应学习方法在谐波检测中的应用,并将这种方法推广到三相系统中。所研究的检测方法同时适用于单相和三相对称非对称负载电流的谐波检测,可对谐波电流、无功电流以及负序电流进行分别或综合检测。仿真实验证明,在跟随性能和误差性能方面,单相TLS算法要优于单相LMS和约束反Hebbian算法,而三相TLS检测方法的性能要明显优于按单相的TLS检测方法。     

一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流实时检测新算法

介绍了传统的基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法;针对谐波检测环节产生的时延问题,提出了一种基于传统的瞬时无功功率理论、通过增加预置补偿角来消除时延的谐波电流实时检测新算法。Matlab动态仿真结果表明,利用增加预置补偿角的新算法进行谐波检测补偿效果较好,补偿后的电流波形接近正弦波,实现了谐波的实时检测,验证了该算法的可行性和有效性。     

基于LabView的光纤电流互感器一体化测试系统设计

光纤电流互感器日益成为电力系统中最重要的设备,在实用化研究中,光纤电流互感器的检测精度是重要的指标之一,而被测电流的谐波和光纤电流互感器内部的噪声往往影响其测量的准确性;因此对光纤电流互感器谐波的检测以及对其解调算法实用性的验证非常重要;为进一步的谐波治理提供依据及验证解调算法能否有效运用问题,在详细分析现有的谐波检测理论和两种解调算法原理的基础上,设计了一种基于虚拟仪器LabView的光纤电流互感器谐波检测及解调算法测试一体化系统,在快速检测电流各次谐波电平的同时解调出被测电流的信息并对比验证两种解调算法的可行性与优越性,验证结果表明第二种解调算法的精度明显优越于第一种解调算法,更能适用于光纤电流互感器的信号解调。     

一种简单的任意次谐波电流瞬时值检测算法

谐波电流的快速检测是谐波拟制的前提。本文将积分法和改进后的滑动窗法结合,提出了一种简单的检测谐波电流方法。该算法计算量小,精度较高,可在第一个工频周期后,检测任意一次谐波分量瞬时值。若畸变电流信号由稳态发生突变,检测结果延迟在一个工频周期内。在获得畸变电流采样值的情况下,检测过程完全可通过软件实现。算法具有较高的工程应用价值。程序仿真结果,证明了算法的有效性。另外,文中还对采样频率对检测结果的影响进行了分析。     

有源电力滤波器中的谐波检测电路设计

针对现在有源电力滤波器中谐波检测的缺陷,设计出一种基于DSP、AD756和MAX260等硬件相结合的谐波检测电路。分析了ip-iq谐波电流检测算法,并且在硬件上实现。介绍了硬件结构原理,给出硬件设计框图和谐波检测各部分的程序流程,并研制出谐波检测电路。实验结果验证了谐波检测的快速性和准确性,系统运行稳定可靠,有较好的应用前景。     

改进型单位功率因数谐波检测算法在三相并联型APF中的应用研究

为了降低电网电压不对称或畸变对UPF谐波检测算法的影响,通过引入锁相环电路的改进型UPF谐波检测算法产生基波正序电压,对有功功率进行修正,抑制了电压畸变的影响,同时提高了检测的实时性。在Matlab上对补偿前后电源侧电流波形进行对比研究,验证了改进型UPF谐波检测算法的可行性。实验结果表明,采用改进算法后,电源侧电流谐波成分中谐波含量最高的5次谐波含量由补偿前的22.8%降低为补偿后的8.1%,负载电流主要次谐波成分得到了有效抑制,实现了抑制谐波的目的。     

基于小波变换的电网谐波电流检测研究

电网谐波电流检测是电力系统质量分析和谐波补偿的关键技术,对小波变换在电网中的谐波电流检测原理进行了研究.根据小波变换的多分辨率分析,采用Mallat算法对电网谐波电流检测进行实现,将电网电流中的基波电流和谐波电流分离,并对小波变换谐波检测小波基的选取原则进行了分析,在基于TMs320F2812DSP的实验装置上进行了小波变换谐波检测实验.实验结果表明,该方法具有较高的检测精度.     

基于滑窗迭代DFT的谐波参考电流控制信号快速检测方法

为解决电网中非线性负荷形成的无功电流和谐波电流对电网的影响,针对需为有源滤波器的控制提供谐波参考电流控制信号的特点,确定了谐波参考电流控制信号快速检测方法,并详细对谐波参考电流控制信号采用滑窗迭代DFT检测方法进行了理论分析,给出了谐波检测滑窗迭代算法软件流程图。MATLAB仿真结果证明,该方法简单可靠、实时性好、检测精度高。     

滤波换相换流器的典型故障瞬态谐波仿真研究

研究直流输电系统消除故障问题,在稳态工况条件下FFT算法可以满足精度和谐波检测要求,针对系统发生故障的瞬间,系统电流中除特征谐波外,电流中存在间谐波和次谐波等分量.为了有效解决直流输电系统发生故障瞬间谐波频谱泄露,提出了一种结合能量群与消除频谱泄露的复合谐波检测算法,在建立了滤波换相换流器(Filter Commutated Converter,FCC)的HVDC输电系统的基础上,对系统发生极母线对地短路,整流侧交流母线三相接地短路及逆变侧交流母线三相接地短路三种典型故障进行了仿真研究,并对交流母线处的电流进行瞬态谐波检测.结果表明,在交流母线电流中的2次谐波含量发生激增,达到谐波屏蔽的效果,减轻了换流变压器的负担,增强了系统的稳定性,说明复合谐波检测算法在分析故障瞬态电流时,效果满足了要求.     

遗传算法在周期信号傅立叶变换中的应用

为了克服周期信号进行傅立叶变换时各次谐波幅度值需要进行复杂的理论计算问题,提出一种利用遗传算法进行周期信号傅立叶变换的方法,介绍了周期信号傅立叶变换和遗传算法的基本原理;给出了使用遗传算法对周期信号进行分解适应度函数的实现方法和确定各次谐波幅值计算的方法。并提供使用遗传算法对周期信号进行分解的具体步骤。仿真实验结果表明:该方法能够满足周期信号傅立叶变换的要求,与周期信号傅立叶变换理论计算方法相比,其突出优点是算法简单,易于实现。     

基于加窗FFT与小波包变换融合的矿井谐波检测法

针对目前谐波检测方法存在频谱泄露、栅栏现象、运算量大、实时性差等缺点,提出基于加窗快速傅里叶变换与小波包变换融合的检测方法,利用加窗快速傅里叶变换优秀的幅频特性,精确检测出谐波成分,并结合小波包变换良好的时频特性,快速且有选择地提取出所需检测的谐波分量.根据矿井供电系统的用电设备产生的谐波特点,构建模型,采用Matlab软件进行仿真.结果表明,该方法实用有效,实时性强.     

Harmonic distortion monitoring for nonlinear loads using neural-network-method

Nowadays, harmonic distortion in electric power systems is a power quality problem that has been attracting significant attention of engineering and scientific community. In order to evaluate the total harmonic distortion caused by particular nonlinear loads in power systems, the harmonic current components estimation becomes a critical issue. This paper presents an efficient approach to distortion metering, based on artificial neural networks applied to harmonic content estimation of load currents in single-phase systems. The harmonic content is computed using the estimation of amplitudes and phases of the first five odd harmonic components, which are carried out considering the waveform variations of current drained by nonlinear loads, within previously known limits. The proposed online monitoring method requires low computational effort and does not demand a specific number of samples per period at a fixed sampling rate, resulting in a low cost harmonic tracking system. The results from neural networks harmonic identification method are compared to the truncated fast Fourier transform algorithm. Besides, simulation and experimental results are presented to validate the proposed approach.     

一种用于飞机交流电源系统的有源滤波器

针对飞机三相四线制电源系统的特点及现有电能质量控制方法的不足,提出了一种基于自适应陷波器、瞬时对称分量算法及滞环电流控制方式的飞机交流电源的有源滤波器。所提方法能够有效地消除飞机交流电源电流中的谐波及中线电流,补偿无功以及平衡三相电流。理论推导和仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出飞机三相四线制电源系统中的谐波电流,具有较好的动静态性能。     

A hybrid least square-fuzzy bacterial foraging strategy for harmonic estimation

Harmonic estimation for a signal distorted with additive noise has been an area of interest for researchers in many disciplines of science and engineering. This work presents a new algorithm based on the foraging behavior of E. coli bacteria in our intestine to estimate the harmonic components present in power system voltage/current waveforms. The basic foraging strategy is made adaptive, through a Takagi-Sugeno fuzzy scheme, depending on the operating condition to make the convergence faster. Besides, the harmonic estimation is linear in amplitude and nonlinear in phase. As the proposed algorithm does not rely on Newton-like gradient descent methods, this is used for phase estimation whereas the linear least square scheme estimates the amplitude, thereby presenting the hybrid method. The improvement in %error, as well as the processing time compared with the conventional discrete Fourier transform and genetic algorithm method is demonstrated in this paper. Besides, the performance is quite acceptable even in the presence of decaying dc component as well as to change in amplitude and phase angle of harmonic components.     

模数混合控制光伏并网型逆变电源的设计

描述了一种模数混合控制实现的光伏并网逆变器,介绍了在CPU速度受限制的条件下,采用模数混合电路实现运算控制并跟踪并网电流的方案。同时对光伏并网型逆变电源的结构及组成做了详细讨论。根据所提出的方案研制了一台三相并网逆变器,并网电流跟踪具有较高的分辨率,电流谐波小、噪声低,该逆变器已成功应用于20KWp的大型光伏并网示范电站。     

Application of improved firefly algorithm for programmed PWM in multilevel inverter with adjustable DC sources

Programmed pulse width modulation is an optimized pulse width modulation which is particularly applicable for high-power applications where the power losses must be kept below firm limits. Based on the offline estimation, it is capable of pre programming the harmonic profile of the output waveform over a range of modulation indices by eliminating some lower order harmonics. In this paper, improved firefly algorithm (FA) is applied to determine the optimum switching angles for the 11- level cascaded H bridge multilevel inverter (MLI) with adjustable DC sources in order to eliminate pre specified lower order harmonics and to achieve the desired fundamental voltage. Though number of optimization algorithms is available for the estimation of switching angles, Firefly algorithm takes least computation time and surpasses all other 11 metaheuristic Algorithms. The algorithm and the model are developed using MATLAB and the validity of the simulation is confirmed by an experimental setup using FPGA Spartan 6A DSP. Results are compared with the results obtained using particle swarm optimization (PSO) and artificial bee colony algorithm (ABCA) and it is proved that the proposed method offers reduced total harmonic distortion (THD) with less computation period.