一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于测量电变量技术领域，具体涉及为一种基于自适应陷波滤波器的谐波 提取方法。
【背景技术】
[0002] 电力是现代社会中不可缺少的重要能源，但是随着科技的发展，大量的非线性电 力电子设备出现在现代电力系统中，使电网中的高次谐波愈来愈严重。其对电力系统的影 响的直接表现是电流和电压波形产生周期性畸变，在这些电流和电压的波形中出现了一系 列频率为基波频率整倍数的正弦波分量（高次谐波分量），高次谐波分量称为电力谐波。电 力谐波对电力系统安全、稳定、经济运行构成了潜在威胁，给周围电气环境也带来了极大的 影响，同时还阻碍了电力电子技术的发展。谐波作为电网的一大公害引发了人们对电力系 统谐波问题的关注。谐波测量作为研宄谐波问题的出发点和依据，成为人们研宄谐波首要 面对的课题。
[0003]目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器（APF)。有源电力滤波器也 是一种电力电子装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个 与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波 器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受 到广泛的重视。对于有源电力滤波器来说，检测出的谐波电流信息的质量直接影响到了补 偿谐波的能力。因此，开发出一种能够实时、准确的检测出电网谐波信息的方法引起了人们 的关注。
[0004] 三相电路谐波及无功电流检测已有比较成熟的方法，如三相瞬时无功功率法等， 然而，对单相电路来说，这些方法则难以适用。目前，针对单相电路中的谐波及无功电流的 实时检测，传统的利用自适应陷波滤波器(ANF)检测输入信号谐波分量的方法不仅在输入 信号含有直流偏移时会产生较大的误差，而且在信号幅值发生变化时，由于ANF方程含有 固定的参数，测量结果也会有巨大误差。
[0005] 因此，有必要提供一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法，用以解决原自适 应陷波滤波器(ANF)方法在输入存在直流偏移时和幅值发生变化时产生的测量误差问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种基于自适应陷波 滤波器的谐波提取方法，能够实时、准确地检测出单相电路谐波信息。
[0007] 本发明实现其目的采用的技术方案如下。
[0008] -种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法，步骤如下： a. 通过采样装置采集待测信号，得到输入信号 b. 对输入信号通过以下微分方程集进行谐波提取，
【主权项】
1. 一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法，步骤如下： a. 通过采样装置采集待测信号，得到输入信号; b. 对输入信号通过W下微分方程集进行谐波提取，
其中：U(>)为含有谐波的输入信号；h为谐波次数；-皆ft、ifc、6、 #X/€(t)均为方程的待求量；^为一可调节的参数，可按需自行设定；为 计算出的基波幅值；f为一可调节的参数，用来表示算法的检测精度，可按需自行设定； ^e(t)，^，y，Xj均为求解过程中的中间量； 得到各次谐波瞬时值：1^.、基波频率￡。1、直流偏移^^^ .及各次谐波幅值/lij^i。
2. 如权利要求1所述的一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法，其特征在于，步 骤b中，运算得到：
其中：^为计算出的h次谐波分量的瞬时值；^为基波频率Ctlj的计算值； #X/戰(t)为 直流分量^目的计算值；方之为h次谐波分量的正交分量； 为h次谐波幅值；为h次谐波初相位；t为时间。
【专利摘要】一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法，属于测量电变量技术领域，具体涉及为一种基于自适应陷波滤波器的谐波提取方法。a.通过采样装置采集待测信号，得到输入信号；b.对输入信号进行谐波提取，得到各次谐波瞬时值、基波频率、直流偏移、及各次谐波幅值。本方法同时解决了原自适应陷波滤波器（ANF）方法在输入存在直流偏移时和幅值发生变化时产生的测量误差问题，即使输入信号的幅值与频率发生突变，甚至加入直流偏移时，本算法均能实时、高精度的提取出基波频率、直流偏移、各次谐波瞬时值与幅值。
【IPC分类】G01R23-165
【公开号】CN104849552
【申请号】CN201510245152
【发明人】许征杰
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月14日