一种新颖的变步长自适应谐波电流检测法

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基于步长优化的自适应谐波电流检测方法

基于步长优化的自适应谐波电流检测方法孙文;张磊;李伟【摘要】谐波电流精确检测是有源电力滤波器性能优化的关键.本文在自适应噪声对消技术的框架内,提出了一种步长优化的变步长最小均方误差(Least Mean Square,LMS)谐波电流检测算法.首先,采用Sigmoid二次型函数构建步长因子的动态调整规则,实现不同误差情况下的自适应稳态调谐,并通过引入误差的三次方二次项的形式,增强了小误差的收敛速度,降低误差收敛的震荡现象;接着,通过误差信号的变化处理,降低了噪声功率对收敛曲线的震荡效应,实现了滤波器权系数的迭代优化.仿真结果表明,本文方法有效提升了谐波电流的检测精度,较好的折中了收敛速度与稳态失调误差的矛盾.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2016(036)011【总页数】5页(P72-76)【关键词】有源电力滤波器;谐波电流检测;最小均方误差;自适应噪声对消【作者】孙文;张磊;李伟【作者单位】海军工程大学,武汉430033;海军工程大学,武汉430033;海军工程大学,武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TM930随着智能电网技术的快速发展，越来越多的电力电子设备接入到配电网系统，由于负荷冲击性、非线性以及较差的平衡特性，导致这些接入设备产生了大量的谐波污染注入电网配电系统[1]。

目前主要通过附加有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）的方法提升电能质量[2]。

其中，如何精确、实时地检测负载谐波电流是该器件的关键技术。

目前常用的谐波检测方法主要有快速傅里叶变换（FFT）[3]、瞬时无功功率[4]、神经网络[5]以及小波变换等方法。

虽然这些方法一定程度上改善了负载谐波电流的检测精度，但是使用范围局限性较大，各自存在应用的固有缺陷，在实际工程应用中的性能很不理想。

近年来，研究人员借鉴自适应干扰对消技术，在最小均方误差（Least Mean Square，LMS）的框架内提出了一种自适应对消谐波检测（Adaptive cancellation harmonic detection， ACHD）方法。

改进的变步长自适应谐波检测算法

改进的变步长自适应谐波检测算法
随着电力电子器件的广泛应用，谐波污染问题日益凸显。

因此，谐波检测技术的研究也变得越来越重要。

变步长自适应谐波检测算法是一种有效的谐波检测技术，在实际应用中具有较高的准确性和稳定性。

在传统的谐波检测方法中，通常采用基于快速傅里叶变换（FFT）的频域分析技术，能够快速地检测出各种谐波分量的存在。

但是，该方法存在一些缺点。

例如，频域分析需要对整个信号进行分析，不能实时检测；并且在信号存在干扰的情况下，容易出现谐波检测失效的情况。

为了克服这些缺点，变步长自适应谐波检测算法应运而生。

该算法利用了自适应滤波技术，实现了对信号中谐波分量的实时检测。

该算法的基本思路是：首先对待检测信号进行预处理，然后根据信号中的谐波分量进行自适应滤波，最后通过计算滤波后的信号与原始信号的差值，确定谐波分量的存在情况。

近年来，变步长自适应谐波检测算法得到了广泛研究和应用。

为了进一步提高其检测精度和稳定性，学者们提出了一些改进算法。

例如，多项式拟合算法、小波变换算法和二次谐波检测算法等。

这些改进算法在实际应用中均取得了较好的效果。

总之，变步长自适应谐波检测算法是一种重要的谐波检测技术，具有实时、准确和稳定等优点。

随着相关技术的不断发展，相信该算法在谐波检测领域的应用前景将更加广阔。

一种新的变步长自适应滤波算法研究

马立新侯楚林
（德州学院数学系山东德州２３２）５０３湖北武汉４０３）３０３（海军工程大学兵器工程系
摘
要
针对滤波器在亚模型（ｎｅ— ｏｅｎ）ｕｄｒｄｌｇ工作状态下定步长自适应算法收敛速度和稳态误差之间的矛盾，出一种变步长ｍｉ提
ｉｅｎｕｄｒｍｏｅｌｇｗｏｋｎｏｄｔｎａｖｒｌｔｐｓｚｅｍｅｔｐｏｏｔｎｔｆｎｒｊｃｉｌｏｉｆｔｒｉｎｅ — ｄｌｎｒｉｇｃｎｉｏ，ａｉｂｅｓｅ・ｉｅｓｇｎｒｐｒｏａｅａｉｅｐｏｅｔｎａｇｒｔｍ，ａｌＳＳＡＰｌｉｉａｉ ’ ｏｈｎｍｅｙＶＳ — ＰＡ，ｓｉ
文献标识码Ａ
ＳＴＵＤＹｏＮＮＥＷＡＶＡＲＩＡＢＬＥＴＥＰ．ＺＥＳＳＩＡＤＡＰＴＩＶＥＬＴＥＲＩＦＩＮＧＡＬＧｏＲＩＴＨＭ
ＭａＬｉｉｘｎＨ０来自ｕＣｈｕｉｌｎ（ｐｒｅｔｆＭａｈｍｔｓＤｚｏｎｖｒｔ，ｚｏ５０３，ｈｎｏｇＣｉａＤｅａｔｎｍｏｔｅａｉ，ｅｈｕＵｉｓｙＤｅｕ２３２Ｓａｄｎ，ｈｎ）ｃｅｉｈ。ＤｐｒｅｔＷａｏｒｎｉｅｒｇ，ｖｌＵｉｒｔｎｉｅｒｇ，ｕａ３０３，ｂｉＣｉａ（ｅａｍｎｏｅｐｎｙＥｇｎｅｉＮａａｎｖｓｙｏｇｎｅｉＷｈｎ４０３Ｈｕｅ，ｈｎ）ｔｆｎｅｉｆＥｎ
ｐｏｏｅｎｔｉｐｐｒＴｋｎｎｏａｃｕｔｔｅｉａｔｎｐｒｒｎｅｏｃｕｔｃｏｃｎｅｌｔｎｂｙｔｍｉｕｂｎｅｎｉｅａｄｕｄｒｒｐｓｄｉｈｓａｅ．ａｉｇｉｔｃｏｎｈｍｐｃｓｏｅｆｍａｃｆａｏｓｉｅｈａｃｌｉｙｓｓｅｄｓｒａｃｏｓｎｎｅ — ｏｃａｏｔｍｏｅｌｇｎｉｎｕｒｄｆｍｅｓｆｔｒｗｉｈｏｆｃｅｔｎｍｂｒｔａｈｅｇｈｏｃｏｐｔｔｅｐｏｏｅｇｒｔｍｅｓｕｅａｇｔｄｌｎｏｓｉｃｒｅｒｉｅｏｌｓｉｅｅｇｔｃｅｆｉｎｕｅｈｎｔｅｌｎｔｆｅｈａｈ，ｈｒｐｓｄａｏｉｌｉｌｈｓｔｐａｎｗｔｒｅｆｎｔｎｂｒｉｇｔｅｐｓｅｏｒｒｔａｃｌｈｅａｉｅｅｆｃｈｓｏｋｎｓｏｏｓ．ｈｎｕｉｇｔｉｔｒｅｎｔｎａｗｈｌｔｐｓｚｕｃｉｙｆｃｎｈｏｔｒｒｅｒｏｃｎｅｅｎｇｔｆｔｔｅｅｔｉｄｆｉｅＴｅｓｎｈｓａｇｔｕｃｉ，ｏｅｓｅ — ｉｅｏｏｉｏｔｖｅｏｆｗｎｆｏ

一种新的变步长LMS自适应滤波算法及分析

ｅｎ＝（）Ｘ（）ｎ（）ｄｎ— ｎＷ（） —
自适应滤波系统辨识的一般原理框图，衡量自适应滤波算法
的主要标准是：期收敛速度、态误差和对时变系统的跟踪初稳
能力。Ｗｉｒｗ等人［出的最小均方误差（ＭＳ算法因其计ｄｏ，提Ｌ）
ｃｔｔｐｓｚｎｉｉａｔａｅ，ｂｔａｓａｅｔｒｐｏｅｔｆｓｉｈｈｎｅｎａｏｚｒ，ＴｉａｇｒｈｈｓｂｔｒＣ — ｖｒｅｃｕｅｓｅｉｉｎｔｌｓ－ｇｅｉｕｌｏｈｓｂｔｒｐｒｏｌｔｃａｇｅｒｔｅｏｈｓｌｏｔｍａｅｔＯｎｅｇｎｅｅｙｇｉｅｐｏｅｉｓａｄｌｓｏｕａｉｎｌｃｍｐｅｉ．ｈｓｐｐｒｐｅｅｔｔｅａａｙｉｅａｌｅｌｎｈｏｕｅｉｌｔｎｓｏｓｔａｒｐｒｅｎｅｓｃｍｐｔｔｏａｏｌｘｔＴｉａｅｒｓｎｓｈｎｌｓｓｄｔｉ— ｄｙａｄＴｅｃｍｐｔｒｓｍｕａｉｈｗｈｔｔｙｏｔｉｔｏｓｅｆｃｉｅｈｓｍｅｈｄｉｆｔ．ｅｖ
【关键词】适应滤波；自变步长自适应滤波；Ｍ算法ＬＳ
ＡｗｒａｌｔｐＳｚＮｅＶａｂｅＳｅｉｅＬＭＳＡｄｐｉｅＦｌｒｎｇＡｌｏｉｍｎｔａｙｉｉａｔｖｉｅｉｇｒｔｔｈａｄＩｓＡｎｌｓｓＹＡＮＧａ－ｏｈｎｅｔｅｐｒｍｅｅａｏｔｌｎ — ｉｅｎｔｎｓａｅｉｏｖｒｅｃｒｃｓ，ＴｉｌｏｔｍｏｎｙｈｓｉｏｈｓｇｒｈｃａｇｈａａｔｒｔｔｎｒｏｌｒｆｃｉｈｐｎｃｎｅｇｎｅｐｏｅｓｈｓＡｇｒｈｎｔｏｌａｉｈｃｏｎｕｏｉ

一种改进变步长的自适应谐波检测算法

一种改进变步长的自适应谐波检测算法杨建宁;陈婕;关佳军;李自成【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2011(039)016【摘要】在有源电力滤波器( APF)谐波电流检测自适应滤波算法中,改进变步长自适应滤波系数调整方法.算法根据稳态谐波零均值的特点,利用系统历史积累误差均值估计代替单步误差更新步长因子,由滑动指数加权窗方式,提取出单纯的滤波器跟踪误差,步长更新的大小只取决于滤波器跟踪误差,不受谐波本身影响.通过步长因子与系统误差均值估计的类Sigmoid函数关系,动态控制类Sigmoid函数参数的变化,由此克服了类Sigmoid函数参数固定引起的稳态阶段误差偏大的缺陷.改进算法的复杂度有所增加,但能够保证较快的收敛速度、较高的检测精度和动态跟踪效果.通过对稳态和跃变的负载电流的仿真,结果证明了算法的有效性.%This paper presents an improved method that can adjust the factors of the adaptive variable step-size filter in the harmonic current detection (APF) adaptive filtering algorithm. In this approach, according to the fact that the steady-state harmonic has a zero mean, the mean estimation of the system historical accumulative errors is utilized instead of the single step error to update the step factor. The pure tracking error of the filter is extracted by using the sliding exponential window. Thus, the size of step factor merely depends on the filter tracking error instead of the harmonic itself. Through the generic Sigmoid functional relationship between the step factor and the system error mean estimate, the change of the parameters for thegeneric Sigmoid fiinction is controlled dynamically so that the problem of large errors in the steady state caused by the fixed parameters can be solved. In spite of its increased complexity, the proposed method ensures faster convergence, higher detection accuracy and better dynamic tracking. The simulation results of the steady and step rectifier load currents indicate the validity of the improved algorithm.【总页数】6页(P40-44,52)【作者】杨建宁;陈婕;关佳军;李自成【作者单位】江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TM711;TN911.72【相关文献】1.一种新型变步长自适应谐波检测算法 [J], 李文江;齐文彬2.改进的变步长自适应谐波检测算法 [J], 乔和;刘阳;单锦宁;李国华3.改进的变步长自适应谐波检测算法 [J], 包明;王云亮4.APF中一种改进的变步长LMS自适应谐波检测算法 [J], 吕广强;刘娱;段海军5.一种快速收敛的变步长自适应谐波检测算法 [J], 彭继慎;刘爽;安丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于步长优化的自适应谐波电流检测方法

（ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｕｒａｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ
船电技术Ｊ应用研究
Ｖｏ１．３６Ｎｏ．１１２０１６．１１
基于步长优化的自适应谐波电流检测方法
孙文，张磊，李
伟
３００３３）（海军工谐波电流精确检测是有源电力滤波器性能优化的关键。本文在自适应噪声对消技术的框架内，提
ｓｈｏｃｋｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｎ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｎｏｉｓｅｐｏｗｅｒｆｏｔｈｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｃｕｒｖｅｆｏｔｈｅｓｈｏｃｋ
ｉｌｆｔｅｒＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎａｄａｐｔｉｖｅｎｏｉｓｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄａＭｅａｎＳｑｕａｒｅＬｅａｓｔｉｎｉｍｕｍｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒ（ＬＭＳ）ｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐｓｉｚｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｔｒｓｔｆｏａｌｌ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｒｕｌｅｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＳｉｇｍｏｉｄｔｗｏｔｙｐｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ｗｈｉｃｈｒｅａｌｉｚｅｓａｄａｐｔｉｖｅｔｕｎｉｎｇｆｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｅａｄｙ — ｓｔａｔｅｅｒｒｏｒｃａｓｅ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｒｏｒ

一种新型变步长自适应谐波检测算法

ｓｌｈｗｈｙａｃｐｒｏａｃｆｔｅａｇｒｈｉｏｄ，ｎｔｃｎｑｉｋｙｔｃｅｌａｕｒｎｔｔｎ．ｕｔｓｏｔｅｄｎｍｉｅｆｒｎｅｏｈｏｔｍｓｇｏａｄｉａｕｃｌｒｋｔｏｄｃｒｅｔｍｕａｉｓｓｍｌｉａｈｏＫｅｗｏｄｈｒｎｃｄｔｃｉｎ；ｌａｔｍｅｎｓｕｒｌｏｔｍ；ｓｄｎｎｅｒｔｒａａｌｔｐｓｅｙｒｓ：ａｍｏｉｅｅｔｏｅｓａｑａｅａｇｒｈｉｌｉｇｉｔｇａｏ；ｖｒｂｅｓｅ —ｉｉｉｚ
系统设计及易于硬件ＤＰ实现。里采用了非均Ｓ这
ｅ１＝（）ｙｎ＝（－ｎＴｎ（）（）ｄｎ－（）ｄ）Ｗ（）７，Ｘ（）４
而根据最小均方误差滤波器准则。最佳的滤波器权向量ｗ＿应使得性能函数（耐均方误差）：Ｅｅ）为最小，式即为均方误差性能函数。｛ｎ｝此依据最小均方误差准则，可以推导出ｗ的值。先假设（）ｄｎ为广义平稳过程，令首凡和（）并（）自相关函数为：ｎ的
第４６卷第５期
２１０２年５月
电力电子技术
ＰｗｒｅｔｏｉｓｏｅｃｒｎｃＥｌ
Ｖｏ．６．Ｎｏ５１４．Ｍａ０２ｙ２１
最小均方误差滤波器基于图１计准则所设设

用于有源滤波器的一种新型谐波检测算法

ｃｒｎｓｉｐｅｅｔｄＩａｏｔａｎｗｖｒｂｅｓｐｓｅｌｓｍａｑａｅ（ＭＳｅｈｄａｌｉｏｌｉｌｃｎｏｏｕｒｔｓｒｓｎｅ．ｄｐｓｅａａｌｔｉａｔｅｎｓｕｒＬ）ｍｔｏｌｗｎｍｒｆｘｅｏｔｌｆｅｔｉｅｚｅｏｇｅｅｂｒ
维普资讯
第４０卷第２期
２０年４月０６
ห้องสมุดไป่ตู้
电力电子技术
ＰｗｅｌｃｒｎｃｏｔＥｅｔｏｉｓ
Ｖｏ．０，．１４Ｎｏ２
Ａｐｌ２０ｉｒ，０６
用于有源滤波器的一种新型谐波检测算法
何英杰，邹云屏，辉，飞李刘
１引言
电力电子技术的快速发展使得非线性装置在工业界广泛使用，随之产生的谐波污染问题也日益严重。谐波电流的补偿已成为电力电子学和现代电力系统中急需解决的问题。目前，有源滤波（Ｐ）ＡＦ技术可视为最有效和最具潜力的方案。而谐波电流检测技术则是整个方案的关键。现有的谐波电流检测方法主要有带阻选频法、快速傅立叶变换法、适应谐波检测白法、有功和无功分量分解法以及基于瞬时无功功率理
ａｄｔｎｌａｃｌｔｎｉｖｒｉｌ，ＯｔｅａｇｒｈｐｓｎｅｓｅｓｏｉｌｍｅｔｈｉｌｔｎａｄｅｐｒｍｅｔｅｕｔｄｉｏａｌｕａｉｓｅｙｌｔＳｈｌｏｔｍｒｅｔｄｉａｙｔｍｐｅｎ．ｅｓｍｕａｉｎｘｅｉｃｏｔｅｉｅＴｏｉｎｓｌｒｓｉｕｔａｅｔａｈｅｏｍａｃｆｈｒｐｓｄａｐａｈｉｓｔｆｃｏ．ｌｓｒｔｔｅｐｒｒｎｅｏｅｐｏｅｐｒｃｓａｉａｔｒｌｈｔｆｔｏｏｓｙ

APF中一种改进的变步长LMS自适应谐波检测算法

APF中一种改进的变步长LMS自适应谐波检测算法吕广强;刘娱;段海军【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)007【摘要】A new improved variable step-size LMS algorithm is proposed in order to enhance the tracking velocity and accuracy of harmonic detection by variable step-size LMS adaptive algorithm in the low signal-noise rate (SNR) conditions of APF. Based on the MVSS-LMS algorithm, the improved algorithm adds the estimation of forgetting-weighted sum of historical errors to control the step-size updating and dynamically regulate the range of step-size. Also, sliding forgetting-weighted window is introduced to reduce computational complexity. The convergence speed and steady state performance of the algorithm are analyzed. According to experimental results, this algorithm possesses faster dynamic response speed and decreases steady state errors in low SNR conditions of APF. It has the high anti-jamming capability and better effect of harmonic current detection.%在有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的低信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)环境下，为了提高变步长最小均方(Least Mean Square, LMS)自适应算法对谐波电流检测的跟踪速度及精度，提出改进的变步长LMS算法。

一种新的变步长自适应滤波算法及分析

真实验均证明了该算法的有效性。
本文的结构如下：第２部分介绍变步长自适应滤波器算法及步长增益调整的准则，并对已有的一些变步长算法加以分析；第３部分提出新的变步长算法及其定性分析；第４部分给出了新算法的计算过程并与其它算法进行了运算量的对比；第５部分是计算机仿真结果；第６部分是部分理论推导和证明；最后是结论。
自适应滤波器在更新过程中对不同的系数采用不同的步长进行更新，如文献［１１］１，２。步长一致算法则
对所有系数均采用同一步长来进行更新，如文献［～］利用通过残差ｅｎ来调整步长，文献【～０则３７均（）８１］利用正交原理，根据ｅｎ和Ｘ（）（）ｎ的相关系数来调整步长。本文着重讨论的是步长一致的算法，在这种
Ａｕｇｕｓ，２０１ｔ０
一
种新的变步长自适应滤波算法及分析
宋彦，汪萌，戴礼荣，王仁华
（国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽合肥２０２）中３０７
．
摘要ｔ现有的变步长自适应滤波算法可分为步长一致和步长非一致两种情况，本文着重对步长一致的情况进行分
（）２（）３
其中Ｘ（）参考端输入信号矢量，Ｗ（）示自适应滤波器的权值，ｅ为误差信号，ｄｎ为主输入端ｎ为ｎ表（）（）信号。为固定步长；ｙｎ为步长增益，０（）。固定步长表示最大允许的步长，一般取为保（）＜ｙｎ＜１证自适应滤波器能均方收敛时的最大值。对于输入为平稳信号，在做出独立性假设的前提下【可得系统失调较大时使步长也比较大，而在收敛到比较接近未知系统时使步长

一种改进的变步长LMS谐波电流检测算法

一种改进的变步长LMS谐波电流检测算法王宗臣;包志华;张士兵;施博一【摘要】谐波电流检测方法是影响有源电力滤波器性能的关键之一。

根据负载电流具有较强重复性和周期性的特点,提出一种应用于有源电力滤波器的改进的变步长最小均方误差(Least Mean Square,LMS)谐波电流检测算法。

该算法以反馈误差信号与负载电流相邻的两基波周期的同一相位的采样值之差的和作为反馈量来调整步长,以误差信号与前一基波周期同一相位的误差信号的差值构造动态因子,作为相干平均估计权系数和动量因子,有效提高了初始收敛速度、动态响应速度和减小了稳态失调。

仿真结果和实验结果证明了该算法的有效性和可行性。

【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2012(000)022【总页数】6页(P73-77,82)【关键词】有源电力滤波器;动态因子;变步长;算法;最小均方误差;谐波电流检测【作者】王宗臣;包志华;张士兵;施博一【作者单位】南通大学电子信息学院,江苏南通 226007; 江苏现代电力电容器有限公司,江苏南通 226005;南通大学电子信息学院,江苏南通 226007;南通大学电子信息学院,江苏南通 226007;江苏现代电力电容器有限公司,江苏南通 226005【正文语种】中文【中图分类】TM46;TM7110 引言近年来在配电网中各种电力电子设备得到不断应用，而这些负荷的冲击性、非线性和不平衡性的用电特征对电网造成了严重的谐波污染。

采用有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）成为提高配电网中电能质量的重要趋势[1]，而谐波电流检测方法，即如何精确、实时地检测出负载电流中的谐波电流成分，是决定有源电力滤波器性能的关键之一。

目前谐波检测算法主要有：快速傅里叶变换法、基于神经网络法、基于瞬时无功功率法、小波变换法、自适应滤波法等[2]。

快速傅里叶变换法检测精度高，但实时性差、计算量大[3-4]；基于神经网络法测量精度高、实时性好，但没有规范的神经网络结构选择方法和规范的确定样本数的方法[2,5]；基于瞬时无功功率法实时性较好，但性能受低通数字滤波器的限制[6]；小波变换法运算量大，最佳小波基选择困难；自适应滤波法检测精度较高，易于实现、具有自适应学习能力，适用于单相、三相系统，具有广泛的研究前景[7]。

一种新的变步长LMS自适应算法

ｒｉｔｈｍｓｉｎｐｅｆｏｒｍａｒｎｃｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｄａｐｔｉｖｅｉｆｌｔｅｒｉｎｇ；ｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐ— ｓｉｚｅＬＭＳ；ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃｔａｎｇｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｈａｓｌｅｓｓｅｘｃｅｓｓｍｅａｎｓｑｕｒａｅｅｒｒｏｒ（ＭＳＥ）；ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｅｘｃｅｓｓＭＳＥ，ｉｔｈａｓｂｅｔｔｅｒｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
ｉｅｄ．ＡｎｅｗｖａｒｉａｂｌｅｓｔｅｐｓｉｚｅＬＭＳａｌｇｏｉｔｒｈｍｗｉｔｈｉｍｐｒｏｖｅｄｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃｔａｎｇｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｄｅ－
摘
要
研究了自适应最小均方误差滤波算法的步长选取问题。在分析现有变步长ＬＭＳ算法的基础上，给出一种
以双曲正切函数的改进形式为变步长的ＬＭＳ算法。在相同收敛速度的前提下，该算法具有更小的超量均方误差；而在相同超量均方误差的前提下，该算法具有更快的收敛速度。经实验，仿真结果与理论分析相一致，证实了该算法的优
越性。
关键词自适应滤波；变步长ＬＭＳ；双曲正切函数中图分类号ＴＮ９１１．７２文献标识码Ａ文章编号１００７— ７８２０（２０１３）０５—１２５— ０３

用于有源滤波器谐波检测的一种新的自适应算法_曾令全

第32卷第13期电网技术V ol. 32 No. 13 2008年7月Power System Technology Jul. 2008文章编号：1000-3673（2008）13-0040-05 中图分类号：TM714 文献标识码：A 学科代码：470·4051用于有源滤波器谐波检测的一种新的自适应算法曾令全，曾德俊，吴杰，徐攀腾（东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012）A Novel Adaptive Algorithm Applied in Harmonic Detection of Active Power FilterZENG Ling-quan，ZENG De-jun，WU Jie，XU Pan-teng（Electrical Engineering Institute，Northeast Dianli University，Jilin 132012，Jilin Province，China）ABSTRACT: A novel adaptive harmonic detection algorithm, in which the least-mean-square (LMS) algorithm with variable step size is used, is proposed and applied to active power filter (APF). In the proposed algorithm the traditional fixed step size iteration is substituted by time-varying step size iteration to improve the accuracy of directional estimation while the minimum mean square deviation is solved to achieve the purpose of increasing the convergence speed of the proposed algorithm. In this paper a second order step size iteration formula is derived in detail and the recursive expression for the expanded N-order step size iteration formula is deduced. By means of simulation, the proposed algorithm is compared with traditional fixed step size algorithm, thus it is proved that the convergence speed of the proposed algorithm is evidently superior to traditional algorithm.KEY WORDS: least-mean-square (LMS)；active power filter (APF)；adaptive harmonic detection；variable step size；convergence speed摘要：提出了一种新的变步长最小均方(least-mean-square，LMS)自适应谐波检测算法，并将其应用于有源电力滤波器中。