基于边带选择性的APF低通滤波器设计方法.pdf

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1、电气传动2011年第41卷第1期ELECTRICDRIVE20l1Voi．4lNo．1基于边带选择性的APF低通滤波器设计方法漆星，王群京。，张擎，程中杰(1．合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009；2．安徽大学电子科学与技术学院，安徽合肥230039)摘要：有源电力滤波器作为补偿电网谐波的装置，其性能很大程度上取决于能否快速精确地检测出谐波电流，而谐波检测算法中的低通滤波器的设计直接影响到检测结果的好坏。为提高谐波检测的精确性和实时性，通过对滤波器边带选择性的分析，提出了一种同时满足精确性和实时

2、性的滤波器优化方法。理论分析、仿真和实验结果都证明了该方法的正确性和有效性关键词：有源滤波器；谐波检测；低通滤波器；边带选择性中圈分类号：TP274文献标识码：ADesignoftheLow—pass’filterinActivePowerFilterBasedonBand—‘edge—selectivityQIXing，WANGQun—jing一，ZHANGQing，CHENGZhong—jie(1．SchoolofElectricEngineeringandAutomation，HefeiUniversity

3、ofTechnology，Hefei230009，Anhui，China；2．SchoolofElectronicScienceandTechnology，AnhuiUniversity，Hefei230039，Anhui，ChinaAbstract：Fastandprecisedetectionoftheharmoniccurrentisthekeyfactorwhichdeterminestheintegra—tivefilteringprefermentofactivepowerfilter(APF)，tO

4、compensatetheharmoniccurrentinpowersystem．Whilethedesignofthelowpassfilter(LPF)isveryimportantintheharmonicdetecting．Anoptimumdesignbasedonband～edgeselectivitywasproposed．Theresultsofsimulationandexperimentprovethattheoptimumdesigniscorrectandeffective．Keywor

5、ds：activepowerfilter；harmonicdetection；low—passfilter；band—edgeselectivity成较大的量化误差。本文通过对滤波器边带选择1引言性的分析，给出了一种滤波器优化方法，只需要一个三阶低通滤波器便可以同时达到精确性、实时基于瞬时无功功率的i一i。算法有着精度性的要求。仿真和实验结果证明了该设计方法的高、实时性好和无相移的特点，得到了广泛应用，正确性和可行性。其检测效果与算法中的低通滤波器的设计有着很大关系。文献[1]给出了这几种模拟滤波器作为2滤波器优

6、化算法分析低通滤波器的仿真结果，但是并未进行理论分析，也未在工程中应用。文献[2]采用自适应滤波以2．1边带选择性的定义加快收敛速度，但是算法复杂，工程实现困难。文传统的滤波器设计方法只侧重于滤波器通带献E3]提出将2个滤波器串联，但是其中含有FIR和阻带的特性，并未对过渡带给予足够重视。事滤波器，计算量大，无法满足实时性要求，文献E43实上，通过对过渡带的参数研究，可以拓展滤波器提出用低通滤波器和陷波器级联的方法，以提高的优化空间，文献Es]对滤波器的过渡带特性作了3次谐波的检测精度和动态响应，但是在高采样分析

7、，并用边带选择性(BES)进行描述，其定义如率下单一频率的数字陷波器灵敏度较高，容易造下式所示：基金项目：安徽省电力科学研究院“有源电力滤波器”项目的资助(06090453)作者简介：漆星(1985一)，男，硕士，Email：angelguardstar@126．coin22漆星，等：基于边带选择性的APF低通滤波器设计方法电气传动2011年第41卷第1期器的阶数必须为奇数。BES一(1)u(U2．4基于边带选择性的指标分析其中1I／2滤波器的参数指标通常表示为IH(j)l一(再南)2)SA一{∞p，∞，Ap，A

8、)(5)式中：e为纹波系数；F(叫)为逼近函数。式中：∞，山分别为归一化通带、阻带截止频率；2．2滤波器的逼近函数A，A分别为通带、阻带衰减的绝对值。经典的逼近函数有巴特沃兹函数、切比雪夫由于电网中低次谐波含量较高，要求低通滤多项式和雅克比椭圆函数]，将逼近函数代人式波器具有足够大的A；为了能精确检测出3次谐(2)，便可以得到模拟滤波器原型。3种滤波器原波，又要求低通滤波