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基于电路模型与神经元网络的谐波电流检测方法 - 资源详细说明
有源电力滤波器(APF)的谐波电流检测方法,是决定其补偿性能的关键因素.本文研究APF谐波电流检测方法,以适应现代电力系统的多变性及不同APF应用的要求.本文首先对电力系统谐波的产生、危害及目前最新的抑制措施进行必要的论述和分析,并介绍了目前较为流行的两种用于APF的谐波电流检测方法:基于瞬时无功理论的检测方法与基于人工神经元网络(ANN)的检测方法.通过对电力系统非线性电流的分析,提出非线性负载的等效电路模型,并提出一种基于电路模型和ANN的谐波电流检测方法.在研究谐波电流检测系统的检测延时对APF补偿性能影响的基础上,将本文所提出的检测方法与基于瞬时无功理论的检测方法进行了比较.最后以仿真和实验结果证明了本文所提出的基于电路模型与神经元网络的检测方法有很好的实时性.本文所提出的电路模型将电力系统的非线性负载电流分成基波有功电流和谐波电流两部分研究,并以一个等效电阻将无畸变的电网电压与基波有功电流联系起来,提出将电力系统非线性负载等效成"电阻负载"与"非线性负载"两部分.在本文所提出的检测方法中,基于所提出的电路模型使用ANN对电路模型中的等效电阻进行拟合.以电网电压作为ANN的输入矢量,则ANN的输出矢量为基波有功电流,该基波有功电流与负载电流的比较结果即为待检测的谐波电流.本文用两个特殊的负载电流对APF的检测延时与补偿效果的关系进行了尝试性的研究.这两个负载电流都是50Hz的周期性交流量,它们分别代表了负载电流中仅含单次谐波与含有多种谐波两种情况.通过理论分析与仿真得出了这两种情况下APF的检测延时对补偿效果的影响.为验证本文所提出的检测方法的实时性,本文建立了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的仿真模型和本文所提出的检测方法的仿真模型.通过仿真对两种检测方法的实时性进行了分析.在本文的最后,通过实验得到一个三相整流桥负载电流,并以此作为检测对象对本文所提出的检测方法与基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法的检测结果进行了比较.仿真与实验结果都证明本文所提出的检测方法的实时性好于基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法.
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