一种能抗脉冲噪声干扰的供电网谐波抑制方法和系统

摘要

本发明公开了一种能抗脉冲噪声干扰的供电网谐波抑制方法和系统，基于有源滤波的方法，采用了自感知执行器的原理，将感知部分和执行部分融合到一起，使两部分互相传递信息，能够克服“当感知信号出错时无法消除谐波甚至使信号更差”的缺点，同时也能提高谐波抑制的效果；在各次谐波权值更新时采用了RLS算法，克服了LMS算法中步长因子难以确定的缺点，并提高了收敛速度，且采用了分数低阶统计量——分数低阶相关(FLOC)对信号进行处理，使得本发明对脉冲噪声的干扰具有一定的抑制作用；在频率估计时，使用了PHD算法，实现简单，计算量小，且将该算法中计算自相关矩阵的公式根据FLOC的计算方法做了改进，能够抑制脉冲噪声的影响，频率估计较准确。

主权项

一种能抗脉冲噪声干扰的供电网谐波抑制方法，具有如下步骤：—对引入的电网工频信号进行采样，得到采样后的信号s(k)；—将s(k)输入低通滤波器，采用基于分数低阶相关FLOC改进的Pisarenko谐波分解算法PHD对工频信号的频率进行估计，得到信号基波频率f(k)；—同时，将s(k)输入高通滤波器，得到所述工频信号中含有的谐波成分g(k)，使用带有分数低阶相关FLOC的递推最小二乘算法RLS，获取当前时刻的谐波权值向量H(k)；—由正弦信号发生器根据所述的基波频率f(k)产生谐波发生器的输入向量X(k)；—计算反向补偿信号Y(k)＝H^T(k)X(k)，获得抑制谐波之后的信号S(k)＝s(k)‑Y(k)，实现对该电网工频信号的谐波抑制；“—将s(k)输入低通滤波器，采用改进的Pisarenko谐波分解算法PHD对工频信号的频率进行估计，得到信号基波频率f(k)；”具体为：—将信号s(k)通入低通滤波器中得到基频信号s_l(k)；—计算所述基频信号s_l(k)的3×3自相关矩阵：$R=\left[\begin{array}{ccc}{r}_0& r_1& r_2\\ r_1& r_0& r_1\\ r_2& r_1& r_0\end{array}\right]$i＝0,1,2其中，z表示当前时刻采样点个数；range为计算互相关时所用的采样点个数，且range≥Fs，Fs为采样频率，取值满足采样定理即可；p为抑制脉冲噪声的分数低阶指数，取1.3；r_i为所述基频信号自相关矩阵中的元素；—根据如下公式计算基频f(k)：k时刻的基波频率估计值；$f\left(k\right)=\frac{Fs}{2\pi }\arccos \left(\frac{r_2+\sqrt{{r_2}^2+8{r_1}^2}}{4r_1}\right).$