基于改进型LMS自适应算法的谐波检测方法

文章编号：１００１．９９４４（２００６）０５．０００１．０５　

改进型自适应陷波谐波检测法的研究　

戴春芳　，一，万健如　，黄芳　，张磊。　

（１．天津大学，天津３０００７２；２．天津Ｘ－程职业技术学院，天津３００２８０；３．天津大港油田测井公司，天津３００２８０；　

４．天津大港中成公司．天津３００２８０）　

摘要：为提高电能质量．广泛采用有源滤波器来进行谐波补偿和抑制．补偿的效果取决于谐　

波检测的精度和动态响应特性．谐波检测性能的满足来源于算法。基于最小方差理论和平　

均原理对自适应滤波算法进行分析．提出了改进型自适应滤波算法．克服了传统结构中快　

速动态响应不足的缺陷．使该算法能够在电网电压和频率变化时．准确地完成谐波的同步　

检测，从仿真结果中验证了动态响应和准确度。该结构具有设计简单、实时性强等特点，因　

此具有较强的实际应用价值　

关键词：有源滤波器：自适应陷波器；平均原理：谐波检测　

中图分类号：ＴＭ７６１　文献标志码：Ａ　

Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ａｎｄ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＤＡＩ　Ｃｈｕｎ—ｆａｎｇ　一，ＷＡＮ　Ｊｉａｎ—ｒｕ　，ＨＵＡＮＧ　Ｆａｎｇｓ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｅｉ　

（１．Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００２８０，Ｃｈｉｎａ；３．　

Ｔｉａｎｊｉｎ　ＤａＧａｎｇ　Ｏｉｌ　ｆｉｅｌｄ　Ｗｅｌｌ　Ｌｇｇｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００２８０，Ｃｈｉｎａ；４．Ｔｉａｎｊｉｎ　ＤａＧａｎｇ　ＺｈｏｎｇＣｈｅｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，　

Ｔｉａｎｊｉｎ　３００２８０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＰＦ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈａｒｍｏｎｉｃｓ，ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ＡＰＦ　

第３４卷第５期　２０１３年５月　仪　器　仪　表　学　报　

Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．５　Ｍａｙ．２０１３　

提高谐波电流检测性能的ＬＭＳ／ＬＭＦ　

自适应滤波器木　

陈兆岭　，刘国海　，杨晨星　，刘　慧　，　

（１．江苏大学电气信息工程学院镇江２１２０１３；　２．江苏大学机械工业设施农业测控技术与装备重点实验室镇江２１２０１３）　

摘要：为提高基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法在检测精度和收敛速度方面的性能，提出了一种新颖的最小均方　

（ＬＭＳ）与最小四阶矩（ＬＭＦ）相结合的ＬＭＳ／ＬＭＦ自适应滤波器算法，根据误差信号自适应地调整ＬＭＳ和ＬＭＦ算法在权值更新　中的占比，以同时发挥ＬＭＦ算法收敛速度快和ＬＭＳ算法稳态精度高的优点。推导了该算法的收敛条件、时间常数和失调公式，　

分析得出适当减小步长可以更好地兼顾收敛速度和检测精度。仿真和试验结果表明，该算法使低通滤波器动态过程收敛更快，　

稳态误差更小，从而提高瞬时无功功率理论谐波检测法的性能。　关键词：谐波检测；自适应滤波；最小均方；最小四阶矩　

中图分类号：ＴＮ７１３　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：５１０．４０３０　

ＬＭＳ／ＬＭＦ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｆｉｌｔｅｒ　ｆｏｒ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　

Ｃｈｅｎ　Ｚｈａｏｌｉｎｇ　，Ｌｉｕ　Ｇｕｏｈａｉ　，Ｙａｎｇ　Ｃｈｅｎｘｉｎｇ　，Ｌｉｕ　Ｈｕｉ　，　

（　．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ　２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；２　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＦａｃｉｌｉｔｙ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ．，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ　２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）　

基于复变LMS估计的不平衡电压下APF谐波电流检测方法

王盈;刘震

【摘 要】在三相不平衡的电网电压情况下,存在电压不平衡、有时可能伴有频率波动的现象,会引起电压正序分量的相位难以检测,导致有源电力滤波器(Active

Power Filter,APF)的谐波电流检测精度严重降低.为了解决这一问题,本文提出了一种针对电压不平衡条件下的APF谐波电流检测方法.首先提出应用复变最小均方误差(Least Mean Squares,LMS)的相位估算方法进行不平衡电压正序分量的相位检测,然后针对电压频率变化的问题,利用DSPOC方法对电压的同步频率进行分析、校正,最后将该方法与APF谐波电流检测方法相结合,改善检测精度.通过仿真和实验,本文提出的方法能够在三相不平衡的电压条件下快速、准确地检测正序分量的相位,提升APF谐波电流检测的精度.

【期刊名称】《价值工程》

【年(卷),期】2019(038)004

【总页数】4页(P99-102)

【关键词】三相不平衡;有源电力滤波器;谐波电流检测;LMS

【作 者】王盈;刘震

【作者单位】辽宁轨道交通职业学院,沈阳110000;东北大学信息科学与工程学院,沈阳110819

【正文语种】中 文

【中图分类】TM46

0 引言

有源电力滤波器（APF）是一种抑制谐波污染、提升电能质量的有效手段。影响APF补偿效果的关键是如何能够快速准确地对谐波电流进行检测。然而，微网、分布式发电等技术的出现使得电网的运行状况更加复杂。主干电网与微网之间频率上的不同以及电网的单相故障、分布式电源的使用，都会引起电网电压的不平衡以及电压频率的波动。这给谐波电流的检测带来了困难。如何能够在这种不理想的电网环境下，仍然使APF有效地进行谐波治理是现在研究的热点问题。

为了提高APF在不平衡电压条件下的补偿精度，以往有通过设计正序分量提取器的方法来提升APF的相位检测精度来达到这一目的。但该方法在电压频率不稳定时，误差较大。还有通过在多个频率的旋转坐标系下进行运算，能够有效地克服电压频率扰动的问题，但是没有考虑不平衡电压下，电压负序分量对APF谐波检测精度的影响。针对电网中出现的负载不平衡情况，提出了运用模糊PI控制器的方法进行控制，但没有考虑到电压不平衡和频率波动的情况。文献提出了一种基于FBD法的正序分量提取方法，并将此应用于非理想电压下的APF谐波检测，取得了不错的效果。提出了一种线电压合成方法解决电网电压的不平衡对APF补偿造成的影响，但文献没有考虑到电网电压频率偏移的影响。通过改进PLL方法，实现了正序分量的提取，改善了APF在不平衡电压下的治理效果，但该方法的动态响应速度不够理想，且对频率变化敏感。首先分析了不平衡电压下相位检测的误差对谐波电流检测造成的影响，并提出了一种软锁相的方法，但该方法由于引入了额外的滤波环节，影响了动态响应速度。此外，国内外学者曾经采用人工神经网络、自适应滤波器等方法试图解决上述问题，但都没有取得理想的效果。

基于改进自适应谐波检测滤波器设计与仿真

李敏;张聪;袁欣

【期刊名称】《电力科学与工程》

【年(卷),期】2011(27)2

【摘 要】为了减少因为定步长自适应算法值的选择对滤波效果的影响程度,减少谐波稳态分析的误差,提高跟踪响应的速度,并验证基于改进自适应算法滤波器的有效性和优越性,利用Matlab与电磁暂态软件PSCAD/EMTDC的接口,将在Matlab中编写的自适应步长迭代的程序导入PSCAD中电力系统谐波分析的模型中.通过与一般滤波器的滤波和基于定步长理论设计的滤波器的比较,并通过快速傅立叶变换(FFT)得出的各谐波幅值在滤波前后的比较,验证了基于改进自适应算法理论的带通滤波器,具有较好的滤波效果.

【总页数】5页(P36-40)

【作 者】李敏;张聪;袁欣

【作者单位】武汉大学,电气工程学院,湖北,武汉,430072;武汉大学,电气工程学院,湖北,武汉,430072;武汉大学,电气工程学院,湖北,武汉,430072

【正文语种】中 文

【中图分类】TM761

【相关文献】

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2.应用自适应陷波滤波器进行电力系统谐波检测的改进算法 [J], 许征杰;王正仕 3.基于改进型自适应滤波器的谐波在线检测方法 [J], 张述刚;谢永芳

4.一种有源电力滤波器的改进自适应

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5.基于改进型自适应滤波器谐波电流检测方法 [J], 谢永芳;伍宏军;邓燕妮;桂卫华

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