[发明专利]基于箕舌线的变步长LMS谐波电流检测方法

权利要求书

1.一种基于箕舌线的变步长LMS谐波电流检测方法，其步骤如下：

A、采样

对周期性非正弦负载电流i_L(t)和其基波有功电流的参考信号x(t)＝sin(2πft)进行同步采样，分别得到负载电流的离散值i_L(n)和参考信号的离散值x(n)；其中，f＝50Hz，n为时间t的离散点；

B、基波有功电流的估计

将参考信号的离散值x(n)通过LMS自适应滤波器滤波后得到基波有功电流的估计值其中，w(n)为n-1时刻计算出的LMS自适应滤波器在n时刻的权系数，若n时刻为初始时刻、其值取零；

C、广义谐波电流估计

将A步中的负载电流的离散值i_L(n)减去基波有功电流i_1p(n)的估计值得到广义谐波电流i_f(n)＝i_1q(n)+i_h(n)的估计值也即误差信号e(n)，即：

i^f(n)=e(n)=iL(n)-y^(n)]]>

D、权系数更新

计算n+1时刻的LMS自适应滤波器权系数w(n+1)：

w(n+1)＝w(n)+μ(n)e(n)x(n)+k(w(n)-w(n-1))

其中：k为LMS自适应滤波器n时刻权系数w(n)对n-1时刻权系数w(n-1)的变化因子，其取值范围为0＜k＜1，μ(n)为LMS自适应滤波器n时刻的步长，其取值范围为0＜μ＜2(1+k)/λ_max，而λ_max为参考信号离散值x(n)的相关矩阵E[x(n)x(n)]的特征值；

E、步长更新

E1、根据步骤C得到的误差e(n)和步骤A中的参考信号的离散值x(n)的瞬时互相关时间均值估计p(n)，p(n)＝βp(n-1)+(1-β)e(n)x(n)；其中，β为遗忘因子，取值范为：N为负载电流在一个周期内的采样点个数；

E2、将瞬时互相关时间均值均值估计p(n)的平方值作为控制箕舌线函数形状的控制因子a(n)，即：

a(n)＝δa(n-1)+γp²(n)，且

a(n)=amaxa(n)>amaxa(n)amin<a(n)<amaxamina(n)<amin]]>

其中，参数δ的取值为0.97～0.99；参数γ的的取值为0.01～0.1；a_max＝(0.1-0.3)*2(1+k)/λ_max，a_min＝a_max/100；

E3、由以下的箕舌线函数得到LMS自适应n+1时刻的步长μ(n+1)：其中，参数b的取值为10～100，

F、迭代

令n＝n+1，重复B、C、D、E的步骤，即可实时输出周期性非正弦负载电流i_L(t)的广义谐波电流的估计值