基于准谐振控制器的变步长自适应滤波算法.pdf

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1、第47卷第l2期电力电子技术Vo1．47，No．122013年12月PowerElectronicsDecember2013基于准谐振控制器的变步长自适应滤波算法吴振兴，周亮，蔡信健，孙乐(海军工程大学，舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033)摘要：传统变步长自适应滤波算法应用于有源电力滤波器(APF)或静止同步补偿器(STATCOM)时虽具有较快的动态响应性能．但由于被检信号中的谐波分量对步长及权数的影响，算法的稳态精度不高。提出一种改进的变步长自适应滤波算法，引入准谐振控制器，基本消除了被检信号中谐波分量的影响，步长因子可收敛于一个较小的稳态

2、值，算法具有较快的动态响应速度以及较好的稳态检测精度。最后通过仿真和实验证明了改进算法的合理性和有效性。关键词：准谐振控制器；谐波检测；自适应算法；变步长中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)12—0042一o3ANewVariableStep-sizeAdaptiveFilterAlgorithmBasedonQuasi-PRControllerWUZhen—xing，ZHOULiang，CAIXin-jian，SUNLe(NationalKeyLaboratoryforVesselIntegratedPowerSystem

3、Technology，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Traditionalvariablestep—sizeadaptivefilteralgorithmappliedinactivepowerfilter(APF)orstaticsyn—chronouscompensator(STATCOM)hasfasterdynamicresponseperformance，butitssteadystateaccuracyusuallycan’tmeettherequirements．Ane

4、wvariablestep—sizeadaptivealgorithmadoptsthequasi·proportionalresonantcon—trollerinthecalculationformulaofstep-sizefactorisproposed，itcouldeliminatetheinfluenceofharmoniccurrentonthestep．sizefactor，andmakesthestep．sizefactorconvergedtoalittleandsmallchangedsteadystatevalue．Thisalgorit

5、hmshowsbe~ersteadystatedetectionaccuracyandfastdynamicdetectionspeed．Thereasonabilityandvalidityneetestifiedbythesimulationandexperimentalresults．Keywords：quasi—proportionalresonantcontroller；harmonicdetecting；adaptivealgorithm；variablestep。sizeFoundationProject：SuppoaedbyNationalNatu

6、ralScienceFound~ionofChina(No．51277178)1引言下也能保证算法的稳态检测精度。同时，算法在谐波电流突变及有功电流或无功电流突变时，也具APF[1-3】的谐波检测采用传统的定步长白适应有较好的响应速度。算法检测．无法兼顾稳态精度与动态响应性能【4-7l。变步长自适应算法虽有所改进，但当被检信号中2自适应滤波算法的基本原理谐波含量较大时，性能仍难以保证。2．1变步长自适应滤波算法的基本原理这里采用一种新型变步长自适应滤波算法，自适应滤波算法基本原理如图1所示，假设实现了基波有功电流、基波无功电流及谐波电流输入为某一特定向量：分量的分

7、离。其中谐波分量可作为三相APF基于=(1)x(2)⋯()](1)两相静止，坐标系的补偿电流指令，无功分量(1)可作为STATCOM的无功补偿指令。由于在步长21●变化算法中采用了准谐振控制器，基本上消除了：fn、被检信号中谐波分量对步长因子收敛值的影响，d(k即使在被检电流谐波频率较低、含量较大的情况图1自适应滤波器基本原理基金项目：国家自然科学基金(51277178)Fig．1Schematicsoftheself—adaptivefilter定稿日期：2013—09—04作者简介：吴振兴(1982一)，男，湖南郴州人，博士，讲师，研设采样频率为1／T，则第k

8、个采样周期