[發明專利]基于神經網絡最小方均根的APF諧波檢測系統及檢測方法

無效

• 申請號: 201110265920.2
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102426293A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 吳鳳英;趙健;馬幼捷;周雪松;田程文
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R23/175;G01R19/02;G01R19/06
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王里歌

(一)技術領域：

本發明涉及諧波檢測領域，尤其是一種基于神經網絡(Artificial?Neural?Networks，ANN)最小方均根的APF諧波檢測系統及檢測方法。

(二)背景技術：

有源電力濾波器(active?power?filter后稱APF)是一種電力電子補償系統，并接于電源和重要負荷之間，具有很好的動態性能和諧波特性。有源電力濾波器的諧波電流檢測系統為有源電力濾波器控制系統進行精確補償提供電流參考，是決定APF性能的關鍵。

目前APF中所使用的幾種諧波電流檢測方法中，基于瞬時無功功率理論的檢測方法被公認為最成功的方法，理論上講，該方法能實時檢測出諧波和無功電流。但該方法存在電路結構發雜、計算量大、調整困難等缺點，且僅適用于三相電路。所以探討新的諧波和無功電流的檢測方法對APF的發展和推廣具有重要的理論和實用意義。

(三)發明內容：

本發明的目的在于提出一種基于神經網絡最小方均根的APF諧波檢測系統及檢測方法，它可以克服現有技術的不足，采用高性能的控制器和智能的控制方法以獲得高精度的控制效果，大大簡化了檢測系統，提高了系統的可靠性，是一種精度高實時性好抗干擾能力強的檢測系統及其工作方法，且很好的保證了有源電力濾波器對畸變電流檢測的要求。

本發明的技術方案：一種基于神經網絡最小方均根的APF諧波檢測系統，包括含負載的電網，其特征在于它包括指令電流運算模塊、電流跟蹤控制模塊、驅動模塊、主電路模塊；其中，所述指令電流運算模塊的輸入端與負載所在電網連接，其輸出端連接電流跟蹤控制模塊的輸入端；所述電流跟蹤控制模塊的輸出端與驅動模塊輸入端連接；所述驅動模塊輸出端與主電路模塊連接；所述主電路模塊產生補償電流注入電網以消除電網中的諧波。

所述指令電流運算模塊包括定積分電路和電源周期延時電路；所述積分電路中的積分器采用運算放大器構成的模擬積分；所述電路電源周期延時電路采用音響放大電路中用于回聲和混響的專用數字延時電路芯片。

所述電流跟蹤控制模塊和驅動模塊采用常規電路組合。

所述主電路模塊采用電壓型PWM變流器電路，其每一橋臂均由一個IGBT和一個二極管反并聯而成。

一種基于神經網絡最小方均根的APF諧波檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)指令電流運算模塊檢測計算電網電流，經指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號；

(2)電流跟蹤控制模塊根據補償電流的指令信號和實際補償電流之間的相互關系，得出控制補償電流發生電路中主電路各個器件通斷的PWM信號；

(3)驅動模塊將電流跟蹤控制模塊產生的PWM信號進行放大；

(4)PWM信號控制主電路中開關器件的通斷產生期望的補償電流。

所述步驟(1)中的電流檢測計算過程由以下步驟構成：

①根據最小方均根的諧波電流檢測原理，首先構造一個補償電流函數，補償電流i_c(t)的均方根值為I_rms：