[發明專利]基于時間相干平均的變步長仿射投影諧波電流檢測方法

有效

• 申請號: 201310285389.4
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103323651A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 趙海全;雷翼龍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R23/16
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

1.一種基于時間相干平均的變步長仿射投影廣義諧波電流檢測方法，其步驟如下：

A、將幅值標準化后的工頻基波電壓經過鎖相環(PLL)90°相移后的信號x(t)＝[sin(2πft)?cos(2πft)]^T＝[x₁(t)?x₂(t)]^T作為參考信號，對參考信號x(t)＝[sin(2πft)?cos(2πft)]^T＝[x₁(t)?x₂(t)]^T和待檢測的周期性非正弦的負載電流i_L(t)進行同步采樣，分別得到負載電流i_L(t)的離散值i_L(n)和參考信號的離散值x(n)＝[x₁(n)?x₂(n)]^T；負載電流i_L(t)的離散值i_L(n)的矩陣表達式為I_L(n)，I_L(n)＝[i_L(n)?i_L(n-1)...i_L(n-K+1)]^H，，，，參考信號的離散值x(n)＝[x₁(n)?x₂(n)]^T的矩陣表達式為X(n)＝[x(n)?x(n-1)...x(n-K+1)]^H；其中，f＝50Hz，n為時間t的離散點，n＝1、2、3、…、N，K為矩陣的階數，K＝8；

B、參考信號的離散值矩陣X(n)，X(n)＝[x(n)?x(n-1)...x(n-K+1)]^H通過仿射投影自適應濾波器濾波后得到負載電流中基波電流I_f(n)＝[i_f(n)?i_f(n-1)...i_f(n-K+1)]^H的估計值其中，w(n)為n-1時刻計算出的在n時刻的仿射投影自適應濾波器的權系數，若n時刻為初始時刻，其值取零；

C、將A步中的負載電流的離散值I_L(n)減去負載電流中基波電流的估計值得到廣義諧波電流矩陣I_h(n)的估計值也即誤差信號矩陣e(n)，即：

I^h(n)=e(n)=IL(n)-y^(n)]]>

D、計算n+1時刻的仿射投影自適應濾波器權系數w(n+1)：

w(n+1)＝w(n)+μ(n)X^H(n)(X(n)X^H(n)+δI)^-1e(n)

其中：μ(n)為仿射投影自適應濾波器在n時刻的步長，其取值范圍為[0，2]，δ為正則化系數，取值范圍為[0.1，0.001]，I是一個K×K單位陣。

E、根據步驟C得到的誤差信號矩陣e(n)和步驟A中負載電流的離散值矩陣I_L(n)，以誤差值e(n)在負載電流的離散值i_L(n)中所占比率R(n)，R(n)＝e(n)/i_L(n)，構成K×1列的比率向量R(n)，

R(n)＝[R(n)?R(n-1)...R(n-K+1)]^H

對比率向量R(n)進行時間加權平均得到比率向量時間相干均值矩陣p(n)，p(n)＝βp(n-1)+(1-β)R(n)；其中，β為遺忘因子，取值范為：M為負載電流在一個工頻周期內的采樣點個數，M＝100；

將比率向量時間相干均值矩陣p(n)的乘積p^H(n)p(n)用來控制步長μ(n)更新，即：

μ(n+1)＝αμ(n)+γ(p^H(n)p(n))，且

μ(n+1)=μmaxμ(n+1)>μmaxμ(n+1)μmin<μ(n+1)<μmaxμminμ(n+1)<μmin]]>

其中，參數α的取值為0.95～0.975；參數γ的的取值為3×10^-4～5×10^-4；μ_max＝0.2，μ_min＝0.005；

F、令n＝n+1，重復B、C、D、E的步驟，即可實時輸出負載電流i_L(t)中的廣義諧波電流的估計值