基于自適應(yīng)強(qiáng)跟蹤濾波器的電網(wǎng)基波頻率跟蹤研究.pdf

1、電網(wǎng)頻率反映了電能消耗與負(fù)載之間的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，是調(diào)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要參考量。對(duì)電力系統(tǒng)頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤估計(jì)是研究電力系統(tǒng)控制，安全評(píng)估和分析電能質(zhì)量等方面的基礎(chǔ)，重要性不言而喻，所以研究跟蹤電網(wǎng)頻率的動(dòng)態(tài)變化不僅具有現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)電力行業(yè)也會(huì)產(chǎn)生積極影響。學(xué)者們經(jīng)過(guò)分析電網(wǎng)頻率特性，相繼提出多種電網(wǎng)頻率跟蹤方法，在確定性諧波信號(hào)下，提出傅里葉變換的方法。在非平穩(wěn)信號(hào)條件下，學(xué)者們基于數(shù)字濾波器提出一種微分正交變化方法。但到目前為止

2、，傳統(tǒng)頻率跟蹤技術(shù)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生突變或存在強(qiáng)干擾時(shí)處理性能差，如何在畸變信號(hào)條件下對(duì)基波信號(hào)做到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　本文結(jié)合實(shí)際電力系統(tǒng)模型，考慮到系統(tǒng)時(shí)刻處在外部擾動(dòng)之下，不但電壓會(huì)變化，而且基波頻率也會(huì)發(fā)生波動(dòng)。為了減小電網(wǎng)中諧波和噪聲對(duì)基波頻率跟蹤準(zhǔn)確度的影響，在經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)與分析不同方法后，首先利用小波濾波特性對(duì)電網(wǎng)原始信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，將小波變換方法應(yīng)用于在畸變信號(hào)條件下提取基波信號(hào)，濾除信號(hào)中的除基頻

3、外各高次諧波、間諧波和隨機(jī)噪聲成分。通過(guò)仿真驗(yàn)證，原始電壓信號(hào)經(jīng)小波變換，基波成分能準(zhǔn)確地分離出來(lái)。然后為增強(qiáng)基波模型的穩(wěn)定性，文中利用模型參考自適應(yīng)控制方法，采用可調(diào)增益Lyapunov-MRAC算法自適應(yīng)作用電網(wǎng)模型，減少了外界擾動(dòng)或內(nèi)部噪聲影響。在此基礎(chǔ)上將基波模型與擴(kuò)展卡爾曼濾波器結(jié)合，將自適應(yīng)濾波原理引入到電網(wǎng)基波頻率跟蹤研究中來(lái)，建立狀態(tài)方程和測(cè)量方程，對(duì)基波頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤處理。在跟蹤過(guò)程中比較分析算法的優(yōu)劣性，針對(duì)需要解