一种用于补偿控制延时的谐波电流预测方法

摘要

一种用于补偿控制延时的谐波电流预测方法，属于谐波电流补偿技术领域。首先实时测量负载电流的瞬时值并低通滤波，同时用锁相环得到电网电压的相位角；根据电网电压相位角和拟合参数向量预测出当前采样时刻的电流值；依据预测误差调整拟合参数向量；再根据调整后的拟合参数向量、电网电压的相位角和需要补偿的控制延时，预测出t_k+ΔT时刻的负载电流值；最后预测t_k+ΔT时刻需要补偿的谐波电流信号。本方法对电网负载谐波电流的预测具有非常高的预测精度，能够有效地补偿控制延时，从而明显改善其对电网负载谐波电流的补偿效果，同时计算量适中，便于数字化实现。

主权项

1.一种用于补偿控制延时的谐波电流预测方法，其特征在于该方法包括步骤：(1)实时测量电网负载电流的瞬时值同时通过锁相环得到当前采样时刻t_k的电网电压的相位角wt_k；(2)对上述电流瞬时值的采样值进行低通滤波；(3)根据上述当前采样时刻电网电压相位角wt_k生成第一输入序列X(k)：X(k)＝[cosh₁wt_k，sinh₁wt_k，cosh₂wt_k，sinh₂wt_k，…，cosh_nwt_k，sinh_nwt_k]式中，h₁，h₂，…，h_n分别为电网负载电流的特征谐波次数；(4)预测电网中当前时刻负载电流采样值${\stackrel{\Lambda }{I}}_{t_k}=A\left(k\right)·X{\left(k\right)}^T$式中，A(k)为电网当前采样时刻t_k的拟合参数向量，A(k)＝[a₁，a₂，…，a_n]，a₁，a₂，…，a_n为与上述第一输入序列X(k)中各分量相对应的拟合系数；(5)将上述预测的当前时刻负载电流采样值与上述经低通滤波的实时采样电流瞬时值进行比较，得到预测误差e(k)：$e\left(k\right)=I_{t_k}-{\stackrel{\Lambda }{I}}_{t_k};$(6)根据上述预测误差e(k)调整上述拟合参数向量A(k)，其迭代公式如下：$A(k+1)=A\left(k\right)+\gamma \left(k\right)P\left(k\right)X\left(k\right)(I_{t_k}-{\stackrel{\Lambda }{I}}_{t_k})$式中：γ(k)为迭代过程中的第一中间变量，P(k)为迭代过程中的第二中间变量，其中，λ为遗忘因子，λ的取值范围为0～1；(7)根据上述当前采样时刻电网电压相位角wt_k和设定的补偿控制延时ΔT，生成第二输入序列X(k+1)：X(k+1)＝[cosh₁w(t_k+ΔT)，sinh₁w(t_k+ΔT)，…，cosh_nw(t_k+ΔT)，sinh_nw(t_k+ΔT)]；(8)以上述调整后的拟合参数向量A(k+1)，预测电网在t_k+ΔT时刻的负载电流${\stackrel{\Lambda }{I}}_{\mathrm{tk}+\mathrm{\Delta T}}=A(k+1)·X{(k+1)}^T;$(9)根据上述预测电网在t_k+ΔT时刻的负载电流预测需要补偿的电网谐波电流。