本发明专利技术公开了一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测算法，包括如下步骤：将传统FBD谐波电流检测算法输出信息反馈到输入端，形成闭环检测系统；使用自适应算法内核替代传统FBD算法中的低通滤波器，并对自适应算法内核进行改进；将所得的谐波信号通过移相正反馈环节引入输入端。上述方法保留了传统FBD谐波电流检测方法适用范围广的优点，并使FBD算法形成闭环控制，增强系统的抗干扰能力；同时在系统电流输入端引入移相正反馈环节，使谐波电流检测算法对系统电流对系统电流突变保留较快的响应速度，提出了基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测方法，使其适用于以DSP为核心控制芯片的SAPF系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测算法，包括如下步骤：将传统FBD谐波电流检测算法输出信息反馈到输入端，形成闭环检测系统；使用自适应算法内核替代传统FBD算法中的低通滤波器，并对自适应算法内核进行改进；将所得的谐波信号通过移相正反馈环节引入输入端。上述方法保留了传统FBD谐波电流检测方法适用范围广的优点，并使FBD算法形成闭环控制，增强系统的抗干扰能力；同时在系统电流输入端引入移相正反馈环节，使谐波电流检测算法对系统电流对系统电流突变保留较快的响应速度，提出了基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测方法，使其适用于以DSP为核心控制芯片的SAPF系统。【专利说明】一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测方法
本专利技术涉及一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测方法，属于电能质量
。
技术介绍
近年，随着利用电力电子装置的非线性负荷和分布式发电系统大量接入配电网，使得电网电流的谐波含量骤增，上述谐波污染使电力系统在负载侧和电源侧均面临严峻的电能质量问题。在现有技术手段中，电力有源滤波(APF)技术是治理电网谐波污染的有效手段，而高效的谐波检测算法是保证APF可靠工作的前提，因此兼顾响应速度和稳态精度的谐波检测算法的提出对于解决电力系统谐波污染问题具有积极促进意义。较常采用的谐波检测算法主要包括基于傅立叶分解的FFT算法、基于瞬时无功理论的ip-1q算法、基于Park变换的d_q算法、基于乘法投影原理的FBD算法、基于自适应噪声相消原理的自适应谐波电流检测算法等。FFT算法具有较高的检测精度，能够准确获取各次谐波分量的信息，但是检测速度较慢，需要存储至少半个周期的数据量，且对电网基波频率波动很敏感，因此不适合在有源滤波器等实时补偿装置中使用。基于瞬时无功理论的ip-1q算法，虽然可以做到对谐波电流的实时检测，但仅适用于三相三线制系统，当系统不平衡时，将在电压信号中含有零序分量，进行3/2变换后，检测系统将无法对零序分量进行表示并消除，从而限制了算法的使用范围。基于Park变换的谐波检测算法需要经过多次空间变换，算法实现较复杂，因此使用的并不是很多。一些较新颖的谐波电流检测算法，如神经网络算法和遗传算法等，虽然某些特性较优异，但是设计和实现较复杂，所以亦没有得到大范围的应用。FBD算法具有诸多优点，如算法实时性好、结构简单，实现时不需要进行空间变换只需使用乘法器即可；使用范围广，可以适应单相系统、三相三线制系统和三相四线制系统的谐波检测要求。但FBD算法性能受限于其使用的低通滤波器，从原理上讲，其检测精度和响应速度都很难同时得到提高。自适应算法的实现也很简单，并且由于不使用低通滤波器，其响应速度快和稳态精度高，但自适应算法一般在单相系统中使用，若移植到三相系统中则需要对其算法结构进行重构，使得整个算法在数字实现时显得很臃肿，且在串行程序中很难保证三相检测结构的同时性要求。
技术实现思路
专利技术目的:为了解决传统FBD算法无法兼顾响应速度与控制精度两项技术指标、自适应算法在三相系统中使用需重构的问题，本专利技术设计了一种可应用于有源滤波器的基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测算法，并在所提算法基础上对自适应算法内核进行改进，同时引进了基于移相正反馈算原理的加速算法。将传统FBD算法与自适应算法进行融合，从而保证改进型FBD谐波电流检测算法摆脱低通滤波器的限制，兼具较高响应速度和较小稳态误差这两项重要指标。技术方案:一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测方法，包括如下步骤:①、将传统FBD谐波电流检测算法输出信号连接到输入端，形成闭环检测系统；②、使用自适应算法内核替代传统FBD算法中的低通滤波器，并对自适应算法内核进行改进；③、将所得的谐波信号通过移相正反馈环节引入输入端。上述方法将传统FBD谐波电流检测法与自适应谐波电流检测法相结合，保留传统FBD谐波电流检测法适用范围广和算法通用性强的优点，同时可以有效地避免低通滤波器对算法性能的限制，兼顾算法的响应速度与检测精度；应用输出正反馈策略，进一步提高了算法在负载突变时的响应速度；本专利技术易于离散化处理，适合于以DSP为核心控制芯片的SAPF系统中使用。为了形成闭环检测系统，步骤①中，运用传统FBD谐波电流检测算法与模拟自适应谐波电流检测算法的相似性，将传统FBD算法输出端连接到乘法器输入端，保持电网电流实测信号在输出端的连接方法不变，实现闭环检测系统。为了实现闭环检测系统，所述闭环检测系统中，所采用的FBD谐波电流检测算法如下:首先给出三相系统电压表述如下:【权利要求】1.一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测算法，其特征在于:包括如下步骤: ①、将传统FBD谐波电流检测算法输出信号连接到输入端，形成闭环检测系统； ②、使用自适应算法内核替代传统FBD算法中的低通滤波器，并对自适应算法内核进行改进； ③、将所得的谐波信号通过移相正反馈环节引入输入端。2.如权利要求1所述的算法，其特征在于:所述步骤①中，运用传统FBD谐波检测法与自适应谐波电流检测法在算法结构上的相似性，将传统FBD谐波检测法输出端连接到乘法器输入端，保持电网电流实测信号在输出端的连接方法不变，形成闭环检测系统。3.如权利要求2所述的算法，其特征在于:所述闭环检测系统中，所采用的FBD谐波电流检测算法如下: 给出三相系统电压为: 4.如权利要求3所述的算法，其特征在于:步骤②中，将步骤①中的闭环FBD谐波电流检测算法中的低通滤波器使用自适应算法内核进行替换: 定义经LMS自适应内核滤波后系统的权值系数为: 5.如权利要求4所述的算法，其特征在于:将上式(20)改造为:Pk(η+1) = β.pk(n) + (l_3 ).uk(n)uk(η-1)(21)。6.如权利要求5所述的算法，其特征在于:步骤③中: 将谐波参考电流<经过移相，并乘以反馈系数Kg后与系统电流i相加，形成正反馈，此时等效外界输入电流P可以表述为: 【文档编号】G01R19/00GK103472282SQ201310435896【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日 【专利技术者】吴在军, 施晔, 窦晓波, 胡敏强, 秦申蓓 申请人:东南大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于自适应原理的改进型FBD谐波电流检测算法，其特征在于：包括如下步骤：?①、将传统FBD谐波电流检测算法输出信号连接到输入端，形成闭环检测系统；?②、使用自适应算法内核替代传统FBD算法中的低通滤波器，并对自适应算法内核进行改进；?③、将所得的谐波信号通过移相正反馈环节引入输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴在军，施晔，窦晓波，胡敏强，秦申蓓，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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