有源滤波器谐波抑制研究范文

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《仪表技术杂志》2015年第二期

1自适应除噪技术

自适应噪声对消技术是在信号处理中提出的一种信号检测方法。此方法在理论上比较成熟，但对于一个最优的滤波器，希望通过滤波将信号中的噪声去掉，这对一般的滤波器很难完全做到。谐波检测环节承担的主要工作就是对谐波这种非线性信号的分析、识别和分类。滤除一个噪声的通常方法，是让受污染的信号通过一个旨在抑制噪声而让信号相对不变的滤波器，这个滤波器实际属于最佳滤波的范畴。用于上述目的的滤波器，既可以是固定的，也可以是自适应的。固定滤波器假设设计者对信号运算环境的统计特性完全已知，它的实现必须根据信号和噪声的先验知识。然而大多数情况很难满足这个条件，大多数实际问题的解决都要用到自适应滤波器，自适应滤波器能够通过对现有信号的观测来了解统计特性，从而在正常运行中自动的调节参数，改变自己的性能，所以它的设计不要求信号和噪声特性的先验知识。噪声对消滤波器是最佳滤波的变形。噪声对消技术从安装在信号很弱的噪声场中的一个或多个传感器中得到辅助输入或参考输入，将此输入加以过滤，并从包含信号和噪声的原始输入中减去，这样，原始噪声就由于对消而被衰减或消除掉。

2基于自适应除噪技术的谐波电流检测原理

自适应噪声对消技术是目前广泛使用的信号处理技术，能把一个信号从加性噪声中分离出来，其原理如图2所示。它有两个输入端:原始输入和参考输入。原始输入是信号s和一个与信号不相关的噪声n0，参考输入为与信号不相关的而以某种求未知方式与噪声n0相关的噪声n1，原始输入信号s+n0与自适应滤波器的输出信号y相减得到系统输出s+n0－y，也就是误差信号e。由e对自适应滤波器的参数进行调节，使其输出y逼近n0，从而使系统输出逼近于信号s，干扰噪声得到抵消。

3仿真研究

系统电源采用三相对称正弦电压源，采用航空电压，相电压为115V，电源频率为400Hz。电源等效电感为0．5mH，等效电阻为0．5Ω。负载端由一个带电阻性负载的三相整流桥组成，L为平波电抗，C为滤波电容，R为电阻。其中取L=0．3mH，C=0．47mF，R=1Ω。负载电路如图3所示。将三相整流桥直接连接到三相对称正弦电压源电路中，以A相为例，未投入有源电力滤波器之前，补偿前A相电流波形图如图4所示。加入有源滤波器后，谐波有了明显的改善，波形如图5所示。由以上的仿真结果对比可知，加入补偿后电网的谐波含量减少了很多。由此可见本文所设计的有源电力滤波器能够很好地抑制谐波，达到了预期的效果。

4结论

本文介绍了有源电力滤波器的工作原理和技术发展现状，阐述了自适应噪声对消技术的工作原理，针对目前谐波检测技术存在的不足，提出了基于自适应除噪技术的谐波检测方法。从仿真结果来看，该方法的鲁棒性较强，补偿后的波形效果较好，对谐波检测方法的发展具有重要的意义。

作者：倪保航辛旭光武海峰董旭良单位：海军航空工程学院接改装训练大队海军航空工程学院指挥系华能烟台发电有限公司