一种新型FBD法在谐波电流检测中的研究.docVIP

一种新型优化算法在谐波电流检测中 的仿真研究 王一军，吴伟标，于晶荣，粟梅，张航 中南大学信息科学与工程学院，长沙，410083 摘 要：在谐波电流检测中，FBD法的低通滤波器环节会影响谐波检测精度及响应速度，算法的优化有显著的效果。为此，提出了一种新型平均值电流计算的FBD算法，克服了传统FBD法中低通滤波器存在的检测精度及动态响应问题，且没有传统方法中存在的复杂矩阵变换。该算法在稳态及突加负载进行仿真测试，仿真结果表明了该算法具有动态响应速度快，检测精度高，实现简单特点，具有很好的工程实用价值。 关键词：FBD算法；有源滤波器；平均值电流法；谐波检测 中图分类号： TM71 文献标识码： A 文章编号： A Novel Optimization Algorithm studying on the Application of Harmonic Current Detection WANG Yi-jun, WU Wei-biao, YU Jing-rong,SU Mei, ZHANG Hang （School of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China） Abstract:The accuracy and reaction speed of harmonic detection can be influenced by LPF part of FBD algorithm in haromonic current detection,and optimized algorithm has great advantage.A novel method based on mean current is proposed in this paper,overcoming the traditional FBD way which has detection accuracy and dynaminc response problem,whats more,no complex array tranformation can be used.This algorithm has been tested under different conditions,Loads with steady and sudden are employed.Simulation results verify the fast dynamic speed,high detecion accuracy,simple implement and good project value of the proposed FBD algorithm. Key words:FBD algorithm;Active Power Filter;Mean Current Method;harmonic detection 国家“十二五”规划中重点项目之一绿色能源，对电力系统这个环境来说，无谐波就是“绿色”的主要标志之一[1]，根据这一工程背景，笔者阅读大量文献，总结出其关键技术之一是谐波检测方法。目前谐波电流检测方法有很多，如日本长岗科技大学赤木泰文教授提出的三相瞬时无功功率理论方法，自适应谐波检测方法,小波变换检测方法和基于Fryze时域分析的有功电流分离法等[2]。FBD法是1932年德国学者Fryze提出，后由F.Buchholz和M. Dpenbrock等人不断修改及完善而成的体系[3]。该检测方法具有物理意义明确，实时性好，适用于单相及多项系统中。在计算量上，没有复杂的矩阵变换的过程，原理实现简单。但该方法中存在低通滤波器会影响检测精度及响应速度的问题，很多文献对该问题进行了研究。文献[5]提出利用模糊控制来确定LPF的方法来得到APF的参考电流，但存在需要人工经验来判断的问题。文献[6]提出了前半用FBD后半部分采用了pq法，该方法应用到复杂的矩阵变换问题，对算法没有进行优化。文献[7]提出了ip-iq改进方法，即平均值电流检测方法，给笔者很大的启发，文章不足在于未对LPF与平均值法之间对比，也未涉及到FBD法理论研究。基于上面所论述的问题，本文提出了一种基于平均值电流的FBD法，仅需要积分，加法器等就可实现，没有复杂的clarke，park变换，优化了算法的性能。该算法在稳态及突加负载进行仿真测试，仿真结果表明了该算法具有动态响应速度快，检测精度高，实现简单特点，具有很好的工程实用价值。 1 FBD法基本理论 FBD法实质上是把电流投影到电压坐标系上，其检测结果是由参考电压决定的。其基本思路是：把实际电路中的负载等效为理想