瞬時(shí)無功功率理論諧波檢測(cè)中低通濾波器的應(yīng)用
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針對(duì)諧波檢測(cè)的實(shí)時(shí)陛要求，本文在檢測(cè)方法中用數(shù)字低通濾波器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬低通濾波器。數(shù)字低通濾波器相對(duì)于模擬濾波器史容易進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，能有效地克服模擬濾波器所無法克服的電壓漂移、溫度漂移及時(shí)間漂移等問題，實(shí)現(xiàn)近似的理想響應(yīng)和線性的相位，能更好達(dá)到諧波檢測(cè)的實(shí)時(shí)性的要求。
通過理論分析和仿真比較，采用二階巴特沃斯低通數(shù)字濾波器，建立諧波檢測(cè)的Simuliuk仿真模型。
1)ButterWorth低通濾波器設(shè)計(jì)
Butter Worth低通濾波的傳遞函數(shù)可以表示為(數(shù)字濾波器)
n為濾波器的階數(shù)，在MATLAB的信號(hào)處理工具箱SignalProcessing Toolbox里設(shè)計(jì)2階Butter worth低通濾波器。MATLAB的信號(hào)處理工具箱提供了有關(guān)巴特沃斯濾波器的函數(shù)buttap，buttord，butter。調(diào)用butter設(shè)計(jì)函數(shù)就可設(shè)計(jì)出滿足性能指標(biāo)的巴特沃斯濾波器。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195653.htm
理論分析，截止頻率越小，諧波電流檢測(cè)精度越高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程越慢，截止頻率取得大，可以加快檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，但有部分低次諧波不能被LPF衰減掉，諧波電流檢測(cè)精度不好。因此，實(shí)際諧波電流檢測(cè)電路中，截止頻率既不能選得太小，也不能選得太大，在諧波實(shí)時(shí)檢測(cè)電路中，特別要注意諧波電流檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。這次設(shè)計(jì)出低通濾波器采用二階Butterworth低通濾波器，截止頻率選取為f=30Hz。
巴特沃斯濾波器在線性相位衰減斜率和加載特性二個(gè)方面具有特性均衡的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際使用中，巴特沃斯濾波器己被列為首選。通過理論分析和仿真比較，采用二階巴特沃斯低通數(shù)字濾波器，建立諧波檢測(cè)的Simuliuk仿真模型。顯而易見，采用數(shù)字低通濾波器時(shí)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程比采用模擬低通濾波器實(shí)時(shí)性好，且檢測(cè)的結(jié)果也更為準(zhǔn)確。
設(shè)計(jì)出的數(shù)字低通濾波器的電路仿真曲線見圖2和圖3。
評(píng)論