本文關(guān)鍵詞：基于變步長(zhǎng)LMS算法的APF諧波電流預(yù)測(cè)方法

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【摘要】：由于電力電子技術(shù)和控制理論技術(shù)的快速發(fā)展,使得越來(lái)越多的電力電子裝置和非線性負(fù)載廣泛地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè),由此導(dǎo)致了諧波污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,逐漸影響到人們的日常生活,因此治理諧波問(wèn)題具有重要意義。有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)作為抑制諧波最直接、有效的裝置,已成為電力電子技術(shù)應(yīng)用中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)傳統(tǒng)的諧波檢測(cè)方法不能解決APF控制過(guò)程中存在系統(tǒng)延時(shí)的問(wèn)題,提出了諧波預(yù)測(cè)的解決方法,并研究了在應(yīng)用預(yù)測(cè)方法下APF的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,用以解決諧波污染問(wèn)題。本文首先分析了電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及危害,隨后引出有源電力濾波器,再通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的研究和工作原理分析,建立了數(shù)學(xué)模型。本文在經(jīng)典的瞬時(shí)無(wú)功功率理論的基礎(chǔ)上引入諧波電流預(yù)測(cè)環(huán)節(jié),作為系統(tǒng)的諧波電流檢測(cè)方法,并對(duì)所采用的諧波電流預(yù)測(cè)算法進(jìn)行詳細(xì)的分析。由于傳統(tǒng)的定步長(zhǎng)LMS算法無(wú)法兼顧快速收斂和高穩(wěn)態(tài)精度,因此本文提出了一種改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法,該算法以幅度因子和總的誤差加權(quán)值調(diào)節(jié)步長(zhǎng),成功的解決了定步長(zhǎng)算法中無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速收斂和高穩(wěn)態(tài)精度的矛盾,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了新算法的有效性。本文在最后,搭建了有源電力濾波器系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)該樣機(jī)的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,本文所設(shè)計(jì)的樣機(jī)能夠有效的完成諧波治理,達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)要求。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 系統(tǒng)延時(shí) 諧波電流預(yù)測(cè)算法 變步長(zhǎng)LMS算法
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景10-12
• 1.1.1 諧波產(chǎn)生的原因及危害10-11
• 1.1.2 諧波的抑制技術(shù)11-12
• 1.2 有源電力濾波器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和所做的工作12-14
• 第2章 并聯(lián)型APF的數(shù)學(xué)模型建立及諧波電流檢測(cè)14-26
• 2.1 有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型的建立14-19
• 2.1.1 有源電力濾波器的分類14-16
• 2.1.2 并聯(lián)型APF的工作原理分析16-17
• 2.1.3 并聯(lián)型APF的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-18
• 2.1.4 并聯(lián)型APF的數(shù)學(xué)模型建立18-19
• 2.2 APF諧波電流檢測(cè)常用方法19-25
• 2.2.1 瞬時(shí)無(wú)功功率理論20-22
• 2.2.2 p-q檢測(cè)法22-23
• 2.2.3 ip-iq檢測(cè)法23-24
• 2.2.4 d-q檢測(cè)法24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于LMS算法的APF諧波電流預(yù)測(cè)方法研究26-38
• 3.1 APF諧波電流分析26-27
• 3.2 最小均方(LMS)算法原理27-29
• 3.2.1 最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則27-28
• 3.2.2 最陡下降法28
• 3.2.3 最小均方算法28-29
• 3.3 基于LMS算法的APF諧波預(yù)測(cè)方法29-30
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果30-36
• 3.4.1 仿真模型搭建31-33
• 3.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析33-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第4章 改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法APF諧波電流預(yù)測(cè)方法研究38-46
• 4.1 改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法原理38-41
• 4.1.1 算法收斂性分析39-40
• 4.1.2 算法抗噪音性能分析40
• 4.1.3 算法穩(wěn)態(tài)誤差分析40-41
• 4.2 基于改進(jìn)的變步長(zhǎng)LMS算法APF諧波電流預(yù)測(cè)方法41-42
• 4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析42-45
• 4.3.1 仿真模型搭建42-43
• 4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 APF的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建46-56
• 5.1 APF的硬件設(shè)計(jì)46-50
• 5.1.1 主電路設(shè)計(jì)46-48
• 5.1.2 電流檢測(cè)及調(diào)理電路設(shè)計(jì)48-49
• 5.1.3 過(guò)零檢測(cè)電路設(shè)計(jì)49
• 5.1.4 鎖相倍頻電路設(shè)計(jì)49-50
• 5.2 APF的軟件設(shè)計(jì)50-52
• 5.3 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)52-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)與展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

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