基于小波变换的有源电力滤波器研究.pdf

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1、第46卷第9期电力电子技术Vo1．46，No．92012年9月PowerElectronicsSeptember2012基于小波变换的有源电力滤波器研究王志良，王永，訾振宁，黄杰(1．北京航空航天大学，北京100191；2．中电普瑞科技有限公司，北京100192)摘要：有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置。APF系统中，谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能。针对此间题，在分析传统检测算法的基础上，采用基于小波变换的谐波电流检测方法，并且对所采用的检测算法在EMTDC／PSCAD中进行了仿真研究，同时搭建了15

2、0A样机进行验证。实验结果表明，基于小波变换的谐波检测算法响应速度快，检测准确，APF样机谐波补偿满足要求。关键词：有源电力滤波器；谐波检测；小波变换中图分类号：TN713+．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)09—0043—03ResearchonActivePowerFilterBasedonWaveletTransformWANGZhi—liang，WANGYong，ZIZhen—ning~，HUANGJie(1．BeringUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，Ch

3、ina)Abstract：Activepowerfilter(APF)isthemaindevicetosuppresstheharmonicinthepowersystem．Harmoniccur—rentdetectionfastandaccuracydeterminetheperformanceofthesystemharmoniccurrentcompensationintheAPFsystem．Basedontheanalysisoftraditionaldetectionalgorithm，thewavelettransformharmoniccur

4、rentdetectionmethodisused，meanwhile，themethodisstudiedintheEMTDC／PSCADandaprototypeisbuilt．Theexperimentalresultsverifythefeasibilityofthemethod，andithasgooddynamicresponsespeed．Keywords：activepowerfilter；harmonicdetection；wavelettransfoⅡrI1引言的谐波电流i时，系统检测负载电流i的谐波分量，以此产生指令信号。根据指令信号，AP

5、F产生随着电力电子技术的发展，各种以开关器件一个与指令电流相同的电流i用以补偿i，使电为基础的设备给人们的生产生活带来了极大便网电流i。中不含谐波分量f11。利。伴随着开关器件和各种非线性负载的使用，电网产生的谐波电流对其他用电设备将产生严重影响。目前，解决电网谐波电流问题的主要方法是采用APF，而准确、快速地检测谐波电流是基础问题。对此，各国学者提出多种谐波检测方法。在此图1APF拓扑结构针对基于小波变换的谐波电流检测算法进行研Fig．1APFtopologystructure究，并在EMTDC／PSCAD搭建仿真模型，验证了检APF主要由四部分组成：直流储能

6、电容、逆变测算法可行。并搭建基于TMS320F28335的150A桥、连接电抗器及控制器。直流储能电容与逆变桥样机进行实验验证。仿真和实验结果均表明，该检直流侧并联，为逆变桥提供能量；逆变桥为由开关测方法简单、有效，实用性强，APF样机满足要求。器件组成的三相桥，通过控制器及连接电抗器的目前，该APF已经批量生产。作用产生i。，用于补偿i。2APF系统原理分析3谐波电流检测算法及控制策略研究图1示出APF接入电网拓扑结构。为电网3．1谐波电流检测算法研究电源，i为APF补偿电流。当需要补偿负载产生目前，谐波电流的检测方法有很多【1。其中基定稿日期：2012—04

7、一Ol于小波变换的检测方法较为常用。小波变换法是作者简介：王志良(1987一)，男，北京大兴人，硕士研究生，一种十分有效的时域分析方法。它采用不同尺度研究方向为电力电子与电力传动。的分析方法。在信号的不同部位得到最佳时域分43第46卷第9期电力电子技术Vo1．46，No．92012年9月PowerElectronicsSeptember2012辨率和频域分辨率．实现了时间．频率窗口的自适的基波值，用被采样的信号值减去基波值，就能得应变化，克服了傅里叶变换时一频窗宽度固定、分到该时刻总的谐波值。所以，如果只要分离出系统辨率低的缺点，适用于电力系统谐波的检测。中总的

8、谐波值，根据图2计算q(