[发明专利]一种有源滤波器

说明书

本发明公开了一种有源滤波器，包括电流电压互感器、电流电压检测模块、d‑q检测模块、空间矢量控制模块、主电路驱动模块、滤波器主电路、滤波器主电路输出电流检测模块和忆阻神经网络PID控制模块；电网电流和电压通过电流电压互感器被电流电压检测模块检测到，然后经过d‑q检测模块送入到空间矢量模块；忆阻神经网络PID控制模块将滤波器主电路输出电流检测模块感应到的滤波器主电路电流送入到空间矢量模块；所述空间矢量模块输出PWM信号，通过主电路驱动模块控制滤波器主电路产生补偿电流，滤除负载谐波。本发明公开了一种有源滤波器，引入了忆阻神经网络PID控制，提高了电流响应速度，减小了电流误差，具有更好的电流补偿性能。

技术领域

本发明涉及滤波器领域，具体涉及一种有源滤波器。

背景技术

有源滤波器是一种动态抑制谐波的新型电力电子装置，能对频率和大小都变化的谐波进行补偿，是当前电力电子技术领域的研究热点。有源滤波器的电流跟踪控制方法有很多，其中瞬时无功功率检测法是应用最为广泛的方法之一。当电网电压发生畸变时，d-q法仍然可以对谐波电流进行检测，但是当谐波的构成与选用的滤波器不匹配时，会产生较大的误差电流，响应速度难以满足性能要求。

发明内容

为了克服背景技术存在的不足，本发明提供了一种有源滤波器，采用以下技术方案：

一种有源滤波器，其特征在于：包括电流电压互感器、电流电压检测模块、d-q检测模块、空间矢量控制模块、主电路驱动模块、滤波器主电路、滤波器主电路输出电流检测模块和忆阻神经网络PID控制模块。电网电流和电压通过电流电压互感器被电流电压检测模块检测到，然后经过d-q检测模块送入到空间矢量模块；忆阻神经网络PID控制模块将滤波器主电路输出电流检测模块感应到的滤波器主电路电流送入到空间矢量模块；所述空间矢量模块输出PWM信号，通过主电路驱动模块控制滤波器主电路产生补偿电流，滤除负载谐波；

所述d-q检测模块和空间矢量控制模块和忆阻神经网络PID控制模块构成控制模块；所述忆阻神经网络PID控制模块，包括忆阻神经网络和PID控制器；所述忆阻神经网络具有输入层、隐含层和输出层；

1）输入层:包含I个神经元，输入层输入为标准值ic*(k)和测量值ic(k)；输入层输出为：；

2）隐含层:有3*I个神经元，分别是比例神经元，积分神经元，微分神经元；隐含层比例神经元输出：

隐含层积分神经元输出：

隐含层微分神经元输出：

权值更新公式为：

其中，R_off是忆阻器的关闭阻抗；R_on是忆阻器的导通阻抗, k=(R_on-R_off)u_vR_on/D²，u_v为忆阻器的离子移动速率，D为忆阻器的两层二氧化钛总厚度，v为激励脉冲，△t为激励脉冲时间;

3）输出层：忆阻神经网络PID控制模块的输出为三个整定参数；Pwj，Iwj，Dwj为设定的输出权值；输出层比例神经元输出：

输出层积分神经元输出：

输出层微分神经元输出：

说书PID控制器的输出:

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：