基于快速傅里叶变换的id-iq谐波检测算法.pdf

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1、t4-u爸l1期电力电子技术Vo1．46，No．112012年11月PowerElectronicsNovember2012基于快速傅里叶变换的谐波检测算法徐金榜，杨君，何悦嘉，段东权(华中科技大学，控制科学与工程系，湖北武汉430074)摘要：基于同步旋转d，q坐标系的id—iq谐波检测算法是有源电力滤波器(APF)中常用的谐波检测方法。该方法由于数字低通滤波器(LPF)的存在，响应速度受到限制。为结合id-i。谐波检测算法与快速傅里叶变换(FFr)谐波检测算法的优点，克服各自的不足，提出在同步旋转d，q坐标系中用F丌代替数字LPF。该方法既可避免LPF设计这

2、一难题，又可提高响应速度，且计算量控制在工程应用允许的范围内。仿真结果证明，该方法能将响应时间缩短到半个工频周期。改善了ia．iq谐波检测算法的实时性。最后将该算法运用在一套60AAPF系统中进行实验，验证了该谐波检测算法的准确性。关键词：有源电力滤波器；谐波检测；快速傅里叶变换；低通滤波器中图分类号：TN713~．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)11-0057—03-iqAlgorithmforHarmonicCurrentDetectionBasedonFastFourierTransformxulin—bang，YANGJun，HE

3、Yue-jia，DUANDong—quart(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：id-iqalgorithmforharmoniccurrentdetectionbasedonthed．qsynchronouslyrotatingreferenceframeisfrequentlyappliedbyactivepowerfilter(APF)．However，theresponsetimeofthismethodisrelativelylongbecauseof

4、thedigitallowpassfilters(LPFs)．Tocombinetheadvantagesof一iqalgorithmandfastFouriertransform(F兀’)harmonicdetectionmethodandovercometheirdisadvantages，thispaperproposesamethodinwhichdigitalLPFsarereplacedbyFFT．ThismethodcanavoidthedesignofLPF，whichisaverydemandingtask，andcanimprovethere

5、sponsespeed．Andtheamountofcalculationisacceptableforengineeringapplication．Systemsimulationshowthatthisme~odcanshortentheresponsetimetohaftoftheprimitiveperiod，improvingthereal—timeperformanceofid—iqalgorithm．Keywords：activepowerfilter；harmonicdetection；fastFouriertransform；lowpassfi

6、lter1引言在此提出一种将时域方法与频域方法相结合的思路，用FFT代替．谐波检测算法中的数字近年来，作为谐波补偿最有潜力的方法之一，LPF，完成分离基波的任务。该方法可实现．谐APF受到了广泛关注。对于一个有源滤波系统，快波检测算法与FFT谐波检测算法的互补：解决了速准确的谐波检测是有效完成补偿任务的关键，一i谐波检测算法中LPF会引入较大延时，难以也是系统设计的重要部分。设计的问题：在两相坐标系中运用Fn1的运算量目前．谐波检测方法总体可分为时域和频域大大减小。相较Fn’谐波检测算法，利用同步旋两大类【lj。时域方法主要有基于瞬时无功功率理转d，q坐标系，巧

7、妙地增大了频率分辨率，使响应论的方法．以及基于同步旋转d，q坐标系变换的时间缩短到半个工频周期，提高了跟踪能力。方法等：频域方法主要有离散傅里叶变换，F和滑窗迭代离散傅里叶变换等[2-6】。近几年又涌现出2基于LPF的谐波检测算法基于神经网络的谐波检测、基于小波变换的谐波基于对d—q变换的分析可知，将电流由三相检测，以及卡尔曼算法等新方、法【。这些智能算法静止a。b．C坐标系变换到两相同步旋转d，q坐标的引入可提高计算的准确度，但同时也增加了计系后。只要将d，q轴电流i，iq通过LPF，即可分离算的复杂程度，难以实现APF的工程应用。出基波正序分量，。这便是基于

8、LPF的一谐波检测算法的