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1、第44卷第7期電力系統(tǒng)保護(hù)與控制Vl01.44NO.72016年4月1日PowerSystemProtectionandControlApr.1.2016D0I:10.7667/PSPC150846APF中一種改進(jìn)的變步長LMS自適應(yīng)諧波檢測算法呂廣強(qiáng),劉娛,段海軍(南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,江蘇南京210094)摘要:在有源電力濾波器(ActivePowerFilter,APF)的低信噪LL(SignalNoiseRatio,SNR)環(huán)境下,為了提高變步長最小均方(Lea~MeanSquare,LMS)自適
2、應(yīng)算法對諧波電流檢測的跟蹤速度及精度,提出改進(jìn)的變步長LMS算法。該算法在MVSS.LMS算法的基礎(chǔ)上,增加歷史誤差的遺忘加權(quán)和估計(jì)并控制步長更新,動(dòng)態(tài)控制步長更新范圍,采用滑動(dòng)窗遺忘加權(quán)減小了計(jì)算復(fù)雜度。同時(shí),對改進(jìn)算法性能進(jìn)行穩(wěn)定性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,而且在APF的低信噪比情況下,穩(wěn)態(tài)誤差有所減小,具有較高的抗干擾能力,諧波電流檢測效果較好。關(guān)鍵詞:有源電力濾波器;諧波檢測;變步長:最小均方;自適應(yīng)算法Animprovedvariablestep-sizeLMSadap
3、tiveharmonicdetectionalgorithmforactivepowerfiltersLUGuangqiang,LIUYu,DUANHa~un(CollegeofAutomation,NanjingUniversityofScience&Technology,Nanjing210094,China)Abstract:Anewimprovedvariablestep—sizeLMSalgorithmisproposedinordertoenhancethetrackingvelocityand
4、accuracyofharmonicdetectionbyvariablestep·sizeLMSadaptivealgorithminthelowsignal-noiserate(SNR)conditionsofAPF.BasedontheMVSS-LMSalgorithm,theimprovedalgorithmaddstheestimationofforgetting-weightedsumofhistoricalerrorstocontrolthestep-sizeupdatinganddynami
5、callyregulatetherangeofstep-size.Also,slidingforgetting—weightedwindowisintroducedtoreducecomputationalcomplexity.Theconvergencespeedandsteadystateperformanceofthealgorithmareanalyzed.Accordingtoexperimentalresults,thisalgorithmpossessesfasterdynamicrespon
6、sespeedanddecreases~eadystateerrorsinlowSNRconditionsofAPF.Ithasthehi曲anti-jammingcapabilityandbettereffectofharmoniccurrentdetection.Keywords:APF;harmonicdetection;variablestep-size;leastmeansquare;adaptivealgorithm值系數(shù),最終實(shí)現(xiàn)最佳的濾波效果,并且自適應(yīng)濾0引言波可以適用于單相及三相系,更符
7、合APF的諧隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大量非線性負(fù)荷的投入波檢測要求。帶來了一系列諧波和不平衡問題。有源電力濾波器文獻(xiàn)[7]開始將定步長自適應(yīng)濾波算法應(yīng)用于(APF)是近年來發(fā)展起來的一種抑制電網(wǎng)諧波的有APF的諧波檢測中。但傳統(tǒng)定步長自適應(yīng)算法的步效手段¨J。有源電力濾波器能夠快速地動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)長選擇無法兼顧諧波檢測算法要求的收斂速度和穩(wěn)償諧波和無功功率,其諧波檢測環(huán)節(jié)的檢測精確度態(tài)精度J。為此,許多學(xué)者提出變步長自適應(yīng)算法。及速度直接影響著APF的濾波性能好壞。所謂變步長即步長在系統(tǒng)初始階段或參數(shù)發(fā)生變化現(xiàn)有的
8、諧波檢測算法有快速傅里葉變換(Fast時(shí),步長自適應(yīng)增大,提高算法的收斂速度和跟蹤FourierTransformation,F(xiàn)FT)、瞬時(shí)無功功率理論、能力,算法收斂后不管有多大擾動(dòng),算法保持較小小波變換等。4J。這些檢測算法各有特點(diǎn),但存在著步長以實(shí)現(xiàn)較小的穩(wěn)態(tài)誤差。一些共性的問題:檢測系統(tǒng)開環(huán),并且頻率固定,文獻(xiàn)【9]中的變步長自適應(yīng)算法使步長隨迭代所以對元件參數(shù)和電網(wǎng)頻率的變化比較敏感pJ。相次數(shù)的增加而