基于优化分裂基FFT算法的APF谐波检测策略

来源：电子测量技术杂志2023年第5期北京时间：

作者：上官甲天，王裕

单位：1.国网北京市电力公司房山供电公司 北京 102401; 2.广东工业大学自动化学院 广州 510006

摘要：有源电力滤波器(APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置，对电流谐波实时准确快速检测是决定APF性能的一个重要环节。快速傅立叶变换(FFT)是目前应用广泛的谐波检测方法。然而，传统FFT算法计算复杂、存在时间延迟、实时性差、容受电网电压波形畸变或频率波动的影响，影响谐波检测的准确性和效率，降低APF的补偿效果和综合性能。由此，本文提出一种基于分裂基FFT算法的APF谐波检测与补偿策略，通过蝶形运算对偶序号输入使用基-2算法，对奇序号输入使用基-4算法，比传统基-2算法减少10%以上运算量，比传统基-4算法减少2%以上运算量，可有效降低FFT算法复杂程度，增强谐波检测实时性；采用汉宁窗对分裂基FFT算法进行优化，提升谐波检测精度与抗干扰能力，保证APF谐波检测与补偿效果和整体性能。通过三相四线制APF样机实验验证了所提谐波检测与补偿策略的正确性和有效性，在负载突变的情况下，重新到达新稳态的调节时间可缩短约25%。

关键词：有源电力滤波器;分裂基FFT;汉宁窗;谐波检测;补偿策略

基金资助：国家自然科学基金（61802070）、广东省自然科学基金（2020A1515010766，2021A1515012398）项目资助