專利名稱：一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)是涉及一種電力系統(tǒng)非線性負(fù)載電流狀態(tài)判別方法。
背景技術(shù)：
隨著電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)的廣泛使用，電力諧波污染日益嚴(yán)重。有源電力濾波器是一種治理諧波與補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，而諧波電流檢測(cè)是有源電力濾波器的關(guān)鍵技術(shù)。1983年，日本學(xué)者Akagi等提出了著名的三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論，此后，這一理論被不斷完善?，F(xiàn)在，基于三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論的三相有源電力濾波器諧波電流檢測(cè)方法是得到認(rèn)可的較為成熟的方法。然而此類方法需要進(jìn)行二次坐標(biāo)變換，計(jì)算量較大，使用模擬電路實(shí)現(xiàn)時(shí)需要較多的乘法器，因而電路元器件性能和參數(shù)對(duì)其檢測(cè)精度有一定的影響。而對(duì)于單相有源電力濾波器，至今還沒(méi)有一種得到認(rèn)可的較為成熟的方法。雖然已經(jīng)提出了多種單相有源電力濾波器諧波電流檢測(cè)方法，盡管這些方法各有特點(diǎn)，但各自都存在一些難以克服的問(wèn)題如有的實(shí)時(shí)性差、有的檢測(cè)精度不聞、有的穩(wěn)定性差等。因此，諧波電流檢測(cè)仍是有源電力濾波器需要研究與解決的關(guān)鍵技術(shù)。一般地，穩(wěn)態(tài)檢測(cè)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間是評(píng)價(jià)一種有源電力濾波器諧波電流檢測(cè)方法的兩個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)非線性負(fù)載電流處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，諧波電流檢測(cè)方法的檢測(cè)精度即穩(wěn)態(tài)檢測(cè)精度應(yīng)越高越好；當(dāng)非線性負(fù)載電流處于變化狀態(tài)時(shí)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)越短越好，以快速跟蹤變化的非線性負(fù)載電流。然而，這兩個(gè)指標(biāo)常常發(fā)生矛盾即一種檢測(cè)方法的穩(wěn)態(tài)檢測(cè)精度很高，而其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間往往較長(zhǎng)，反之亦然。因而可將非線性負(fù)載電流區(qū)分為處于穩(wěn)定狀態(tài)和處于變化狀態(tài)兩種模式。當(dāng)負(fù)載電流處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，使用穩(wěn)態(tài)檢測(cè)精度很高的方法檢測(cè)需要補(bǔ)償?shù)闹C波電流；當(dāng)負(fù)載電流處于變化狀態(tài)時(shí)，使用動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間很短的方法檢測(cè)需要補(bǔ)償?shù)闹C波電流。這樣可研究得到既具有很高的穩(wěn)態(tài)檢測(cè)精度又具有很短動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間的諧波電流檢測(cè)方法。因此，應(yīng)研究準(zhǔn)確判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)的方法。2006年，國(guó)內(nèi)李自成等提出了一種判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法(參見(jiàn)Li Z, SunY. A new compensation current real-time computing method for power active filterbased on double linear construction algorithm[J]. Science in China SeriesE:Technological Sciences, 2006, 49 (4) :485-512.),但該算法比較復(fù)雜并且存在誤判。2008年，李自成等對(duì)上述算法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)的算法雖然不存在誤判，但仍然比較復(fù)雜(參見(jiàn)李自成，孫玉坤，劉國(guó)海等.一種改進(jìn)的判別負(fù)載電流狀態(tài)算法[J].高電壓技術(shù)，2008, 34 (10) : 2221-2227.)。而且這些算法都不僅與負(fù)載電流有關(guān)，而且與電源電壓(參考信號(hào))有關(guān)。而國(guó)外尚無(wú)相關(guān)研究的報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)的方法的不足，本發(fā)明提出了一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法，該算法只與負(fù)載電流有關(guān)、而與電源電壓(參考信號(hào))無(wú)關(guān)，且比現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)單許多。具體地說(shuō)，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟I)先利用A/D轉(zhuǎn)換將非線性負(fù)載電流ijt)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，按T/N的采樣周期得到非線性負(fù)載電流k(t)在一個(gè)周期T內(nèi)的N個(gè)連續(xù)采樣值為iL[l]、iL[2]、…、UN]以及ijN]的下一個(gè)采樣值ijN+Ι]，并按以下公式計(jì)算出采樣ijN]時(shí)刻的負(fù)載電流平均值Ιο 和采樣k[N+l]時(shí)刻的負(fù)載電流平均值1。("+1)
0009
權(quán)利要求
1.一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法，其特征在于，包括以下步驟1)先利用A/D轉(zhuǎn)換將非線性負(fù)載電流k(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，按T/N的采樣周期得到非線性負(fù)載電流iL(t)在一個(gè)周期T內(nèi)的N個(gè)連續(xù)采樣值為iJl]、ij2]、...、iL[N]以及iL[N] 的下一個(gè)采樣值ijN+Ι]，并按以下公式計(jì)算出采樣ijN]時(shí)刻的負(fù)載電流平均值Itl(N)和采樣ijN+Ι]時(shí)刻的負(fù)載電流平均值1:+1)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法，其特征在于所述λ為O. 75。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明先根據(jù)非線性負(fù)載電流的傅里葉級(jí)數(shù)表示，得到計(jì)算負(fù)載電流平均值的直接計(jì)算法和簡(jiǎn)單迭代算法，并以簡(jiǎn)單迭代算法為基礎(chǔ)得到最優(yōu)迭代算法，再根據(jù)最優(yōu)迭代算法提供的判別負(fù)載電流狀態(tài)的思路得到基于最優(yōu)迭代算法的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法，最后在基于最優(yōu)迭代算法的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法中引入動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)，從而得到一種基于動(dòng)態(tài)迭代步長(zhǎng)的判別非線性負(fù)載電流狀態(tài)算法。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確判別負(fù)載電流狀態(tài)，且只與負(fù)載電流有關(guān)、而與電源電壓(參考信號(hào))無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103049657SQ20121055619
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者李自成, 劉國(guó)海 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)