从多相滤波视角阐释滑窗DFT多路输出的特性

滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是目前工程上最常用的信号时频分析工具,但目前对滑窗重叠度以及滑窗DFT的物理意义的阐释并不透彻。针对这一问题,在简要回顾了两种形式的滑窗DFT和两种形式的多相滤波实现流程的基础上,从多相滤波视角对滑窗DFT多路输出的特性进行了全新的阐释,指出了窗口不交叠的滑窗DFT与简化形式的多相滤波之间的等价关系,以及窗口部分重叠的滑窗DFT与常规形式的多相滤波之间的关联关系,并通过仿真验证了上述分析的正确性与有效性。从而为基于滑窗DFT的多信道并行滤波处理、信号时频分析、子信道信号提取与分离等工程应用提供了理论指导与应用参考。

基于滑窗DFT算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法

当前的并网逆变器协调控制结构一般设置为独立形式,整体协调控制效率较低,导致周期逆变器的畸变率增加,为此提出基于滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)算法的新能源直流并网逆变器协调控制方法。根据现有的测定需求和标准,先进行畸变电流测定,采用多目标的方式提高整体的协调控制效率。设计多目标交叉协调控制结构,构建滑窗DFT测算并网逆变器协调控制模型,采用三相平衡控制实现逆变器协调控制处理。测试结果表明,与传统带输出LC滤波器辅助逆变器协调控制方法和传统光伏处理逆变器协调控制方法相比,本次设计的基于滑窗DFT算法的逆变器协调控制方法最终得出的周期逆变器畸变率均被控制在0.2%以下,大幅提升了变网逆变器的协调控制效率,控制针对性增强,具有较好的实际应用价值。

一种适用于新型直接交交型有源滤波器的逐次分序谐波检测算法

有源电力滤波器(active power filter,APF)是电力系统中实现谐波治理功能的一种新型变流设备。谐波检测作为APF的关键技术之一,直接决定了其整体性能。针对近来出现的一类基于直接交交变换技术的APF,提出一种新的谐波检测算法。该算法结合改进的滑窗离散傅里叶变换法以及对称分量法,实现对三相电网各次谐波的各序分量的独立的快速检测。新算法与传统方法相比具有简单快速的优势。尤其是当系统不平衡时,需要在每个谐波频率上对正序与负序分量分别检测的应用场合。此外,该算法同样可用于传统的APF中以实现快速的谐波检测。首先对新型直接交交型APF进行简要的介绍,再详细推导新的谐波检测算法的原理,并将该算法与传统算法进行比较研究。然后基于新的谐波检测算法针,对新型APF提出一整套滤波控制解决方案。最后对新的谐波检测算法进行仿真验证,并在一台3k W新型APF样机上对其进行实验验证,仿真与实验结果证明了新算法的正确性与实用性。

改进SDFT和预测控制的APF选择性谐波补偿

针对有源电力滤波器(APF)实时补偿谐波和无功过程中数字控制系统的延时问题,分别从谐波电流检测和补偿电流控制两方面进行改进。谐波电流检测环节中的滑窗离散傅里叶变换算法(SDFT)存在一个基波周期的固有延时问题,提出改进型SDFT的特定次谐波提取算法。该算法剔除传统算法中无用零点,可降低其有效固有延时和谐波检测的采样点数量。同时在补偿电流跟踪控制环节引入动态预测控制,通过增加误差校正因子和预测下一时刻参考电流从而有效消除预测误差。最后利用脉宽调制技术控制三相逆变器产生补偿电流,使APF达到选择性谐波补偿。理论研究和仿真实验证明了该方法的有效性。

多频多负载无线充电系统负载与互感辨识

多负载无线充电系统耦合线圈位置及受电设备阻抗变化,导致系统模型参数发生偏移,影响系统传输效率。此处提出一种多频多负载无线充电系统负载与互感辨识方法,根据不同频率下系统输入阻抗建立互感与负载关系的数学模型,然后以输出电压实际值与理论值误差作为适应度函数设计粒子群算法,实现负载与互感的参数辨识。辨识过程中引入滑窗离散傅里叶变换(SDFT)分离初级电路混频电流分量。实验结果表明,该方法能够准确辨识出互感与负载的大小,为设计高效能系统提供了理论支撑。