改进型ip-iq电网谐波电流检测算法

为快速准确地得到电网的谐波电流,本文在传统ip iq谐波电流检测算法基础上提出了一种新的谐波电流检测算法.取负载侧三相电压经过Clark变换和Park变换产生同步旋转信号,完成普通锁相环结构中鉴相器的功能,从而得到相位差信号△θ,再经过PI控制和积分调节得到A相基波电角度,然后通过正、余弦信号发生器产生标准的正、余弦信号,以此减小电压畸变带来的误差;用高通滤波器代替传统算法中的低通滤波器直接得到三相谐波电流,简化系统结构,减少延时,提高系统的实时性.Simulink仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出谐波电流.     

非理想电源电压下的谐波检测方法研究

准确、快速、方便的谐波检测方法是实现有源滤波的重要前提.提出了一种非理想电源电压下的谐波检测方法.该方法首先通过对电源电压的预处理得到了电压基波正序分量的相位信息,然后对电流做dq变换,利用积分环节提取直流分量,最终实现了电流基波正序有功分量的准确检测.运算量明显小于同类方法;为提高动态性能,给出了一种缩短检测信号移相延时的策略;仿真表明该方法能准确快速地进行谐波检测,且动态过程不存在振荡超调.     

基于频谱搬移的无锁相环型电压暂降检测方法研究

电压暂降作为影响最大的电能质量问题之一,严重威胁着现代制造、公共服务等产业的正常运转。电压暂降事件的快速准确检测是暂降治理的重要环节。传统的基于单同步坐标系锁相环与瞬时d-q分解的电压暂降检测算法,无法对包含负序、谐波分量的电网电压进行准确、快速检测。提出并详细研究以估算参考相位Park坐标变换为基础的电压频谱搬移过程,并借助离散滑动平均滤波对电网电压进行有效分量的提取,以此实现无锁相环下含负序与谐波分量的电压暂降快速准确检测。该方法结构简单、适应性强、节省芯片算力,避免了暂降瞬间锁相环动态过程造成的检测延时,也可实现电压特定次谐波分量的快速提取。基于仿真平台PLECS的仿真结果与RT Box的硬件在环实验,验证了所提算法的有效性、快速性和简洁性。以广东某电子工业园电压暂降防治为背景的10 kV快速切换开关装置从工程上验证了本算法的可靠性。     

基于改进S变换的电压骤降自适应检测方法

由于传统S变换(S-Transform,ST)在检测电压骤降问题时存在时频分辨率不高,计算量大的问题,深入研究传统S变换(Modified S-Transform,MST),给出了一种基于改进S变换的电压骤降自适应检测方法,可以准确、快速地实现电压骤降参数的准确提取。首先给出MST中调节因子的取值依据,并用实验分析法给出调节因子的取值范围;而后依据调节因子的取值分布情况,提出分段的调节因子;最后基于调节因子取值函数,建立自适应检测方法。在MATLAB上对算法进行仿真,能够准确的检测出电压骤降参数,且抑制噪声和谐波影响的效果好。实际构建的硬件测试平台验证了该算法的正确性和可行性。     

小角度法结合复合形态滤波器的单相电压跌落检测方法

针对当前电网电压跌落频繁和传统电压跌落检测方法准确性和快速性不足的问题,提出一种延迟小角度法结合复合形态滤波器的单相电压跌落快速检测方法。详细论述了延迟小角度法和复合形态滤波器的工作原理,先使用复合形态滤波器对电力信号进行初次滤波,再通过延迟小角度的方法构造虚拟三相电压,对三相电压进行Park变换并用直线形态滤波器滤除残余的谐波分量。仿真分析了复合形态滤波器的滤波效果,对受到复杂噪声和谐波干扰的电压跌落波形进行了仿真测试,并搭建了实际的电压跌落硬件模型且使用采集到的数据再次对算法进行了验证,结果都表明该方法能够快速准确地检测出电压跌落起止时刻、深度和相位。     

基于无锁相环的电气化铁道功率平衡装置电流检测方法的研究

针对平衡变压器供电方式下,高速电气化铁道谐波、负序电流引起的电压畸变,指令电流检测过程复杂、延时较长,结果含有误差的缺点,提出了一种无需锁相环电路快速准确地提取指令电流的方法。该方法通过简单的数乘运算提取基波电压,运用同步检测法来准确地检测出指令电流信号的方法,使两供电臂功率平衡,电流对称且与供电臂基波电压同相位,消除无功、谐波及负序电流对三相电力系统的影响。相比传统的带锁相环,基于鉴相原理和瞬时无功功率理论的检测方法,该方法更加简便易行,运算速度更快,且不受电网畸变条件的影响。通过仿真分析,验证了该检测方法在电气化牵引供电系统电压畸变条件下运用的正确性和可行性。     

基于FBD法的光伏并网系统谐波和无功电流的检测与补偿

基于光伏并网发电系统和并联型APF在拓扑结构、运行方式和控制方法等方面有诸多相同点,提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的一体化系统。为了检测该供电系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD法的检测方法。该方法测量电压相位产生参考电压来做投影变换,利用等效电导对负载电流进行分解,计算出基波正序有功、无功及谐波电流分量。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,该方法没有复杂的Park变换和d-q变换,可以更加快速有效地进行电流实时检测,并且可以灵活应用于三相不平衡供电系统。仿真结果表明了该电流检测方法的正确性和有效性。     

针对不平衡电网的谐波检测新方法

为解决不平衡电网中电压相位偏移及电流中存在不平衡分量对谐波检测造成的影响,利用二阶广义积分原理设计了一种适用于电网电压不平衡且可抗直流分量干扰的锁相环;其次,在传统d-q变换谐波检测法的基础上做出改进,利用对称分量法提取负序基波电流,经Park变换得到负序基波电流在正序坐标系下的交流分量,从而消除传统谐波检测方法在三相不平衡工况下对正序基波电流检测时的误差。经仿真验证分析,该方法能有效检测出不平衡电网中的谐波电流。     

基于改进ip-iq理论的谐波与无功电流检测方法研究

基于传统i_p-i_q理论谐波与无功电流检测原理,提出了一种改进的检测方法。该改进一是在相电压提取环节,采用T/3延时算法代替锁相环模块,避免了三相电压不对称时因负序电压存在产生的相位差后导致无功电流检测存在误差;二是在低通滤波环节,采用滑动平均滤波器(MAF)代替低通滤波器,利用MAF滑动平方特性,准确获得电流正序基波信号,用以弥补传统低通滤波器结构复杂且检测存在延时问题,能够实现快速、准确的模拟量数据采样。最后利用MATLAB/SIMULINK软件对所提出方法与传统i_p-i_q理论检测方法进行仿真对比,仿真证明系统的三相电压不对称工况下,所提出的检测方法仍能够精确对系统谐波与无功电流进行检测,其检测精度高于传统i_p-i_q理论检测方法。     

无传感器测量电机转速的新方法

在阻抗和谐波分析的基础上,提出了感应电机无传感器检测的谐波导纳法,并成功地应用于电机转速检测.该方法基于导纳测量和快速傅里叶变换,给出了一种获得谐波导纳的计算方法并利用谐波导纳提取转速信息.由于导纳被定义为电流和电压之比,是电机系统固有的属性,不依赖于电流或电压本身,因而有较强的抗干扰能力.实验研究结果证实了其有效性,特别是在传统的电流法失效的情况下,应用谐波导纳法仍能提取令人满意的转速谐波.     

基于瞬时无功功率的谐波电压检测法

鉴于谐波电压检测是影响抑制谐波电压源的重要因素,基于这种滤波器的工作原理,根据瞬时无功功率理论提出了谐波电压的瞬时检测方法。运用MATLAB软件仿真该法证明它可快速、准确地检测出电力系统中的谐波。     

用于谐波电流检测的新型同步检测法

通过对同步检测法进行改进,提出了一种以电网基波正序电压分量为基准的同步检测法,与传统的同步检测方法相比,该方法检测精度较高,能够在电网电压非对称和畸变情况下准确检测电网中谐波电流,同时还可进行无功功率补偿,提高了三相系统平均功率因数.     

非整数次谐波对混合型有源滤波器性能影响及解决方法

以目前有实用先例的注入式混合有源滤波器为例分析了电网中存在的非整数次谐波对混合型有源滤波器的补偿性能和安全运行造成的影响,针对系统采用的谐波检测环节对非整数次谐波的不正确检测导致滤波器性能降低并致使直流侧电压波动的问题。文中提出了一种稳定直流侧电压的方法和两种针对不同电网谐波含量情况的谐波检测方法,从实用性上看基于自适应噪声消除原理的谐波检测方法适用于整数次和非整数次谐波同时存在的情况,仿真和实验结果证明了这种方法能够准确的检测出电网中的各次谐波。文中所得的结论同样可以推广应用于其它结构的并联混合型有源滤波装置中,为其在含有非整数次谐波电网中的安全运行提供了有益的指导。     

注入式混合有源电力滤波器的复合控制

电网谐波电压对注入式混合有源电力滤波器的补偿性能以及安全性有很大的影响,但是目前对这方面的研究很少。该文在分析采用不同控制策略时注入式混合有源电力滤波器工作性能的基础上,并根据实际工程遇到的问题,提出一种基于检测负载电流、电网电流和接入点谐波电压的复合控制方案。其中电网谐波治理主要靠检测负载电流来完成,而检测电网电流主要用来提高治理精度, 检测接入点谐波电压用来消除电网谐波电压对装置的安全性造成的影响。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器即使在电网电压畸变时仍能安全稳定运行,并取得很好的滤波效果,从而达到实用化的目的。     

新型虚拟磁链定向的Hopfield神经网络谐波电流检测

谐波电流检测的准确性和快速性直接影响有源电力滤波器的补偿精度。相较于锁相环,虚拟磁链在电网电压波动的情况下也能准确定向,而且响应速度更快。文中采用由高通滤波器和变换坐标系组成的新型辨识算法,改善了虚拟磁链中由积分器引起的相位误差。Hopfield神经网络利用新型虚拟磁链观测到的电网电压定向角,对谐波电流进行检测。该方法引入能量函数构造反馈型神经网络,通过不断反馈收敛最后达到平衡,以实现对谐波电流的检测。仿真结果表明基于虚拟磁链的Hopfield神经网络方法能同时快速准确地检测出基波电流、总谐波电流和各次谐波电流,而且在负载突变、电压波动的情况下,与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q法相比响应速度更快,准确性更高,具有更好的鲁棒性。     

基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测

结合电力系统无功补偿与谐波治理的基本原则,对基于瞬时无功功率理论的传统谐波电流检测方法在有源电力滤波器中的应用进行了简要分析,进而提出了以电网电压为参考基准,以实现各种非线性负载及阻感、阻容性负载向纯电阻性负载转换为目的的负载电流波形和相位治理原则,并详细阐述了基于瞬时电压矢量定向的补偿电流检测方法。该方法克服了传统方法在电网电压畸变时补偿后电流不能跟随电网电压波形的不足,避免了有源电力滤波器补偿电流过大及畸变无功功率倒送电网现象的出现,同时该方法具有频率自动跟踪、相序自适应等特点。最后,通过仿真和样机试验验证了该补偿电流检测方法的优越性。     

一种新的谐波检测方法及其在APF中的应用

有源电力滤波器作为改善电能质量的装置被广泛地应用在各种场合,其中谐波检测环节在有源滤波器中扮着重要角色。针对在网侧电压波形发生畸变、幅值跌落等恶劣环境中,传统锁相环无法准确对电压相位进行锁相的情况,提出一种基于双同步坐标系解耦的柔性锁相环的有效值谐波检测方法,并在模拟某相电压跌落和相位偏移的情况下,将其与基于传统锁相环的方均根值谐波检测方法进行对比分析。仿真结果表明,此方法是可行的,可以在电网恶劣环境下,准确检测出电网电压正序基波电压的相位信息,同时将其应用于有源电力滤波器中,网侧谐波的补偿达到了预期的效果。     

无锁相环i_p-i_q检测任意次谐波电流的新方法

电力有源滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。为了检测出任意次谐波电流,消除其对电网的危害,提出了基于瞬时无功理论的无锁相环ip-iq检测方法,该法可检测三相三线制不对称系统任意次谐波的正、负序分量,并将其相加得到任意次谐波电流,而无锁相环ip-iq检测法中的变换矩阵中的频率换为一个固定值可省去传统ip-iq检测方法中锁相环,简化了电路。理论分析表明,ip-iq变换过程中频率偏差不影响检测结果,且可通过设置变换矩阵频率实现对任意次谐波的检测。仿真结果证实了本文所提出新方法的准确性。     

畸变电压下单相电路谐波和无功电流综合检测方法

在现有单相电路基波电流分离法基础上,分析了锁相环相位检测误差和畸变电压对谐波和无功电流检测的影响,得出由锁相环及畸变电压引起的相位检测误差不影响谐波电流的检测,但对谐波和无功电流的综合检测以及直流侧电压调整有影响的结论.提出了一种谐波和无功电流综合检测新方法,采用无锁相环、提取功率角的方式,实现了畸变电压下单相电路谐波和无功电流的综合检测.仿真结果验证了该检测方法应用于有源电力滤波器中的有效性.     

FBD法在三相四线制系统电流实时检测中应用

为了快速、有效地检测出三相四线制电力系统中的谐波、负序和零序电流,提出了一种基于FBD法的电流实时检测方法。该方法的关键是利用参考电压进行投影变换,利用参考电压和三相电流求得电路等效电导,再利用等效电导求得指令电流,从而使检出电流与参考电压波形相位保持一致,可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功、无功电流分量,不对称电流以及谐波电流分量,拓展了FBD法的应用范围。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,该方法没有复杂的Park变换和dq变换,可以更加快速有效地进行电流实时检测。仿真结果表明了该电流检测方法的正确性和有效性。