[发明专利]基于最佳线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法

摘要

本发明提出了基于最佳线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法：第一步，求谐波电流预测误差并进行Z变换，得出谐波电流传输函数；第二步，令预测误差均方值对预测系数的偏导数为零，推导出最佳预测系数的正则方程，由Levinson-Durbin方法求出预测系数的阶更新方程；第三步，由最小预测误差的定义和最佳预测系数正则方程求出谐波电流最小预测误差值；第四步，根据最小预测误差值，得出最佳谐波电流预测值。该方法能准确预测谐波电流，通过自适应预测控制策略，实现最小误差补偿。仿真和实验结果表明，该方法具有预测精度高和补偿效果好等特点。

主权项

1.一种基于最佳线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法，其特征在于它包括以下步骤：第一步，求传输函数：设谐波电流信号x(t)在t＝0，T，L，nT，L的采样值分别为x(0)，x(1)，L，x(n-m)，L，x(n-1)，x(n)，L，其中T为采样周期。若已知其中的x(n-1)，L，x(n-m)等m个值，则谐波电流线性预测值为x^(n)=Σk=1mamkx(n-k)]]>式中a_mk为线性预测系数；令x(n)为其真值，可得预测误差值为em(n)=x(n)-x^(n)=x(n)-Σk=1mamkx(n-k)]]>对该误差值进行Z变换可得Em(z)=X(z)-Σk=1mamkz-kX(z)]]>进而可得传输函数为Hm(z)=1-Σk=1mamkz-k]]>第二步，求最佳线性预测系数正则方程和阶更新方程：不同的线性预测系数得到不同的预测误差，使误差e_m(n)均方值最小的预测系数称为最佳预测系数；令E{[e_m(n)]²}对a_mk的偏导数为零，可得E{e_m(n)x(n-k)}＝0将预测误差值e_m(n)代入上式可得E{x(n)x(n-k)}-Σi=1mamiE{x(n-i)x(n-k)}=0]]>因为对实平稳过程x(n)的相关函数为r(k)＝E{x(n)x(n-k)}，且有r(-k)＝r(k)；因此，最佳预测系数必须满足的正则方程为r(k)-Σi=1mamir(k-i)=0]]>由Levinson-Durbin方法求出预测系数的阶更新方程为amk=am-1,k+kmam-1,m-k*]]>式中k_m为反射系数，为k_m与a_m-1，m-k内积的标量形式；第三步，求谐波电流最小预测误差：由最小预测误差定义和最佳预测系数正则方程求得谐波电流最小预测误差为ϵm=E{[em(n)]2}min=E{em[x(n)-Σi=1mamix(n-i)]}=r(0)+Σi=1mamir(i)]]>第四步，根据最小预测误差值，得出最佳谐波电流预测值。