基于变步长LMS的APF谐波电流检测方法.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.3电气传动2016年第46卷第3期基于变步长LMS的APF谐波电流检测方法1123刘献帅，王大志，宋克岭，齐楠（1.东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819；2.中国北方车辆研究所，北京100072；3.中国科学院沈阳分院，辽宁沈阳110004）摘要：有源电力滤波器（activepowerfiler，APF）谐波电流检测环节中，针对传统定步长最小均方误差（leastmeansquare，LMS）检测算法在稳态精度和响应速度上的缺陷，提出了一种自适应变步长LMS谐波检测算法。该算法利用历史误差数据，计算误

2、差的功率加权并以之作为步长调节的主控因子，对步长进行调节。扰动因子的引入能够对噪声进行抑制。最后将该算法用于APF的谐波检测。仿真及实验表明，该算法不仅具有快速的动态响应特性，同时又具有较高的检测精度，能够满足APF谐波电流检测的需求。关键词：有源电力滤波器；变步长；最小均方误差中图分类号：TM46文献标识码：AHarmonicCurrentDetectionMethodBasedonVariableStepSizeLMSAlgorithmUsedinAPFLIUXianshuai1，WANGDazhi1，SONGKeling2，QINan3（1.Schoolo

3、fInformationScience&Engineering，NortheasternUniversity，Shenyang110819，Liaoning，China；2.ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing，100072；3.ShenyangBranch，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110004，Liaoning，China）Abstract:Intheprocessofharmoniccurrentdetectionofactivepowerfilter，consider

4、ingthedrawbackofstaticaccuracyanddynamicresponseabilityinthetraditionalfixedstepsizeLMSdetectionmethod，proposedaadaptivevariablestepLMSharmoniccurrentdetectionalgorithm.Usingthehistoryerrordata，thealgorithmcalculatedthepowerweightoferroranduseditasthemainfactortoregulatethestepsize.T

5、henoisecouldbesuppressedbyintroducingthedisturbancefactor.AndthealgorithmwasusedtodetecttheharmoniccurrentinAPF.Theresultsofsimulationandexperimentshowthat，themethodismoreadvancedbothindynamicresponseanddetectionaccuracy，andsatisfytherequirementofharmonicdetectionforAPF.Keywords:acti

6、vepowerfilter；variablestepsize；leastmeansquare近年来，有源电力滤波器（activepowerfilter，算法，该算法能够有效地提高收敛速度，但是稳APF）作为抑制谐波最直接、有效的装置，已成为态误差较大。基于自适应检测算法原理的谐波［1-2］电力电子技术应用中的一个研究热点。APF检测方法由于能够自我更新，能够根据信号的统的性能直接决定了其能否有效地抑制谐波，而计规律自动调整参数，以获得最佳的检测效果，［6-7］谐波电流的检测方法则是影响APF补偿效果的而得到广泛的关注和应用。［3］关键。针对传统定步长自适应算法无

7、法解决稳态为了更准确地检测谐波电流，文献［4］提出误差和收敛速度的矛盾，文献［8］提出的变步长了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的谐波检测算法，尽管可以同时解决上述问题，但却忽略了方法，虽然能够达到需求的补偿效果，但收敛速噪声对APF系统的干扰。本文提出了一种新的度较慢；文献［5］提出了一种逐次分序谐波检测变步长LMS算法，并通过仿真与样机实验研究，基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（61433004）；国家自然科学基金（51467007）作者简介：刘献帅（1989-），男，硕士研究生，Email：liuxianshuai200@163.com39电气传动2

8、016年第46卷第3期刘