[發(fā)明專利]基于時(shí)間相干平均的變步長(zhǎng)仿射投影諧波電流檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310285389.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN103323651A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海全;雷翼龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R23/16
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的諧波電流檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電子技術(shù)的不斷采用，晶閘管整流和換流技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，使得電力電網(wǎng)諧波污染問題日益突出，嚴(yán)重影響著電網(wǎng)質(zhì)量和用戶設(shè)備的安全運(yùn)行?！爸C波”污染是國(guó)際上公認(rèn)的電網(wǎng)三大公害之一，因而有效治理諧波，對(duì)提高電能質(zhì)量十分重要。諧波消除可由無源電力濾波器和有源電力濾波器來完成。無源電力濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但只能抑制固定次諧波，濾波效果差。有源電力濾波器（APF）基于對(duì)電網(wǎng)諧波的實(shí)時(shí)檢測(cè)，產(chǎn)生一個(gè)與檢測(cè)出的負(fù)載諧波電流相位相反、幅值相同的補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載諧波電流相抵消，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的諧波污染補(bǔ)償、抑制。有源電力濾波器的工作性能很大程度上取決于對(duì)諧波電流的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，因此諧波電流檢測(cè)方法至關(guān)重要。這種檢測(cè)一般不需要分解出各次諧波分量.而只需檢測(cè)出除基波電流之外的總畸變電流。隨著自適應(yīng)濾波器的發(fā)展，將其應(yīng)用于諧波電流檢測(cè)并取得了很好的效果。其優(yōu)點(diǎn)在于作為一個(gè)閉環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)參數(shù)的變化具有自適應(yīng)性且算法簡(jiǎn)單，對(duì)單相、三相系統(tǒng)具有通用性。

在諧波電流檢測(cè)的應(yīng)用中，性能較好的方法有以下兩種：

1、基于時(shí)間相干平均的變步長(zhǎng)LMS（最小均方誤差）廣義諧波電流檢測(cè)算法

參考文獻(xiàn)“A?Novel?Variable?Step?size?Adaptive?Harmonic?Detecting?Algorithm?Applied?to?Active?Power?Filter”（Hui?Li，Zhengguo?Wu，F(xiàn)ei?Liu，Industrial?Technology,2006.ICIT2006.IEEE?International?Conference:15-17Dec.2006On?Page(s):574–578）該方法是將誤差信號(hào)e(n)在總信號(hào)中所占比率K(n)作為自適應(yīng)回饋量，并通過K(n)的相干平均估計(jì)來控制步長(zhǎng)的更新，使得即使在有較強(qiáng)抗諧波干擾能力,同時(shí)在不同電網(wǎng)功率等級(jí)下算法具有通用性，但是該算法由于步長(zhǎng)在誤差信號(hào)的影響下變化過快，導(dǎo)致算法收斂速度變慢，并且在負(fù)載電流發(fā)生躍變后，誤差信號(hào)e(n)和負(fù)載電流i_L(n)同時(shí)發(fā)生變化，所以該方法步長(zhǎng)變化小，仍是一個(gè)小步長(zhǎng)，對(duì)躍變系統(tǒng)的跟蹤能力差，收斂速度慢。

2、基于S函數(shù)的變步長(zhǎng)LMS廣義諧波電流檢測(cè)算法

參考文獻(xiàn)“一種改進(jìn)變步長(zhǎng)的自適應(yīng)諧波檢測(cè)算法”（楊建寧，陳婕，關(guān)佳軍，李自成，電力系統(tǒng)保護(hù)與控制[J].2011，39(16)：40-44，52）該方法采用由系統(tǒng)歷史積累誤差均值估計(jì)T(n)來收集系統(tǒng)誤差e(n)即諧波干擾估計(jì)值，并將均值估計(jì)T(n)通過一個(gè)類Sigmoid函數(shù)來控制步長(zhǎng)的更新。由于該方法穩(wěn)態(tài)時(shí)誤差之間差別較小，前后兩個(gè)時(shí)刻穩(wěn)態(tài)誤差一點(diǎn)變化都會(huì)引起a(n)的波動(dòng)，所以該方法穩(wěn)態(tài)時(shí)當(dāng)a(n)增大，步長(zhǎng)隨之增大，穩(wěn)態(tài)誤差也在不斷增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的就是提供一種基于時(shí)間相干平均的變步長(zhǎng)仿射投影廣義諧波電流檢測(cè)方法。該方法收斂速度快和穩(wěn)態(tài)時(shí)收斂精度高，并對(duì)躍變的跟蹤能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種基于時(shí)間相干平均的變步長(zhǎng)仿射投影廣義諧波電流檢測(cè)方法，其步驟如下：