电网谐波检测方法的综述

归类并分析了现有谐波检测方法的检测精度、速度、延时和实时性 ,指出基于瞬时无功功率理论的谐波检测法延时小 ,实时性好 ;基于付立叶快速变换的检测法既可检测谐波又可用于频谱分析 ,最后 ,展望了电力系统谐波检测方法的发展趋势     

两种电网谐波分频检测方法的对比

为分析不同电网谐波检测方法的特点,介绍了基于瞬时无功功率的谐波分频检测法和基于最小二乘法的谱估计谐波分频检测法,仿真分析、比较两种方法的结果表明前者能够瞬时检测到谐波分量,实时性很好,但检测结果包括的幅值和相位信息不能分离开来;而后者可离线计算特定次谐波,实时性较强,算法也较简单,不但能算出谐波幅值,还能求出其相位,且和采样起始时刻没有关系,但是此方法要求采样严格的与基波过零同步。     

有源电力滤波器的谐波检测研究

目前电网的谐波污染越来越严重,有源电力滤波器由于能实时抑制谐波,所以得到外界广泛关注。谐波电流检测的好坏对有源电力滤波器的性能有很大的影响,所以,本文就目前的几种谐波检测方法:基于傅里叶变换、基于瞬时无功功率理论、基于同步参考坐标系原理、基于频域分析的模拟带通或者带阻、基于采样保持原理、基于Fryze时域分析、基于小波变换、基于Prony/Kalman估计、基于神经网络的谐波检测法/自适应滤波理论谐波检测法进行了概括和比较分析。     

单相电路两种谐波检测方法的研究

针对单相电路的谐波电流检测,研究了两种检测方法,基于快速傅里叶变换FFT（Fast Fourier Transform）的谐波电流检测法和基于瞬时无功功率理论的谐波检测法。理论分析和仿真结果证明,两种方法都能精确地实时地检测出单相电路中的瞬时谐波电流。FFT可以精确地检测任意次谐波的幅值和相位,幅值和相位信息是分离的,但实时性较差。基于瞬时无功功率理论的检测法能够瞬时检测到谐波分量,具有很好的实时性,但是检测结果包括幅值和相位信息,二者不能分离开,同时需要选择适当的截止频率,以兼顾检测精度和动态响应速度。综合考虑检测精度和实时性,基于瞬时无功功率理论的检测方法更有优越性。     

无谐波检测环节的并联型有源电力滤波器研究

阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法并对此进行了演化分析。基波有功电流的精准检测决定了谐波指令电流的精度。为实现基波有功电流无延时、无误差的检测,在SPWM控制策略下运用了无谐波检测环节的谐波指令电流检测方法,利用MATLAB/Simulink仿真工具对ip-iq检测法和无谐波检测法进行仿真对比,通过改变系统参数电感量来验证无谐波检测方法的补偿性能。仿真结果验证了无谐波检测的优越性,为改善滤波器的滤波效果和推进优化控制策略提供了良好的途径。     

两种谐波电流检测方法的比较研究

谐波电流检测方法有许多种，所以有必要对各种检测方法做一比较，以便充分利用每一检测法的特点，该文首先简要介绍了谐波电流检测的两种方法，即基于鉴相原理的瞬时谐波电流检测法和基于自适应干扰对消原理的自适应谐波电流检测法，而且通过数字仿真和理论分析对这两种方法在频域和时域的各自特性作了分析比较。研究表明适当地选择比例系数K，可以使自适应检测法有较高的检测精度。但是，其检测精度的提高是以牺牲其动态响应特性为代价的，适当地选择滤波器的类型，阶数和参数，可以使瞬时检测法对谐波分量的检测有比较高的精度，同时又有较快的动态响应特性。     

基于极端学习机的SLFN谐波检测法

为了解决传统电网谐波检测法的实时性和精确度问题,提出一种基于极端学习机（ELM）单隐层前馈神经网络（SLFN）的谐波检测法。该方法把ELM用于SLFN,将傅里叶变换系数选作ELM模型的检测参数,用广义逆矩阵计算输出层权值的最小二乘解,以获得该模型的最优输出向量,从而改善各次谐波电流的检测性能。运用MATLAB仿真软件进行了仿真实验。结果表明：与基于BP算法的SLFN谐波检测法相比,所提出ELM算法的SLFN谐波检测法达到稳定检测的时间缩短,且检测误差的精度有所提高,达到了有效提升谐波检测实时性和精确度的目的。     

三相不对称条件下的电网阻抗检测方法

电网阻抗检测法是一种在并网逆变器中广泛使用的孤岛检测方法。基于单次谐波电流注入的常规电网阻抗检测法在单相和三相对称电网中可准确检测出孤岛,但当三相电网不对称时,注入的对称谐波电流将引起谐波电压不对称,从而影响电网阻抗的计算,可能导致孤岛检测失败。该文首先分析了基于谐波电流注入的常规阻抗检测方法在三相不对称条件下的失效机理,然后提出一种采用2种不同频率非特征谐波电流注入的方式,结合离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)算法检测三相电网阻抗的方法,并分析了该方法的基本原理和性能,最后在三相电网阻抗不对称的条件下进行了实验验证。理论分析和实验结果表明该文所提出的阻抗检测方法是有效可行的。     

瞬时无功功率理论与谐波检测方案

简要介绍了瞬时无功功率理论,分析了基于该理论下的p-q检测法和ip-iq检测法,同时提出了基于单相瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法,并对其进行简要的仿真验证。     

基于谐振控制器的谐波检测新方法

文章对几种传统的谐波检测方法进行介绍,分析了这些方法的优点和不足之处,并在基于 PR 控制器谐波检测法的基础上,提出了一种新的谐波检测方法.最后通过仿真验证该方法的可行性、优越性。     

基于波形相似的谐波及无功电流检测

非线性负荷所产生的谐波对电网造成了极大的危害,本文分析了现有的谐波及无功电流检测方法,从最小能量损耗的分析入手,得到了与之密切相关的电压和电流的波形所满足的条件,并以电压和电流的最小能量误差为判据,提出了一种基于波形相似理论的谐波及无功电流检测方法。通过PSCAD仿真验证了该检测方法的有效性和正确性。     

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。     

单相电路谐波及无功电流新型检测方法

为解决单相电路有源电力滤波器对谐波及无功电流实时检测中存在的不足,根据正交函数的正交特性,提出了一种新的单相电路谐波及无功电流的检测方法,它是利用对畸变电流中的基波有功和无功电流分量分别进行分解,通过加法器、乘法器和积分器计算出谐波和无功电流。电网电压发生畸变时该法可通过增加低通滤波器进行修正,并不影响实时检测的结果。其优点是整个运算电路结构简单、成本低,只需要4个乘法器、2个加(减)法器、1个PLL和2个积分器,且所用元器件可用模拟电路实现,无延时;运算方法简单,省去了复杂的矩阵和反矩阵变换运算;既可单独检测出畸变电流中的任何电流分量,又能得出谐波和无功电流之和。理论分析和仿真实验证实了该方法的有效性和可行性。     

三相有源电力滤波器控制方法的研究

基于单周控制的三相有源电力滤波器(APF)虽不需谐波检测电路,电路相对简单,但只能同时补偿谐波和无功电流,且要求电源电压无畸变,故有局限性。为此将ip-iq谐波检测法和单周控制方法相结合,利用ip-iq法检测负载电流的谐波和无功分量,以单周控制作为电流跟踪控制方式,推出单周控制方程,基于此的建模和仿真研究结果表明:APF可灵活地补偿非线性负载的谐波和无功电流,且补偿效果良好,有一定可行性。     

三相四线制系统谐波检测p-q-0法的研究

以瞬时无功功率理论为基础,介绍了针对三线四线制系统谐波电流检测和无功补偿所提出的p-q-0法,分析了瞬时无功功率理论在三线四线制电力系统下的物理意义,并给出了该系统下谐波和无功电流的检测控制算法原理图,详细讨论了三相负载不平衡时的补偿效果。通过理论分析,在M atlab环境下对三相不平衡负载电路仿真证明,当电网电流发生严重畸变时,p-q-0法不仅能准确、实时地消除三相四线制系统中的谐波电流,对中线电流抑制及无功功率补偿也有较好的效果,并且补偿后的电源瞬时三相功率为定值。     

i_p-i_q检测法的单周控制三电平有源电力滤波器

并联型有源电力滤波器APF可以有效补偿由非线性负载产生的谐波和无功功率电流。为了实现单独对谐波分量、无功功率分量进行补偿,或者对谐波和无功功率分量同时进行补偿这些不同的补偿目标,同时为了满足大功率、高电压和输出电流波形畸变小的需要,提出了将中点箝位变换器和ip-iq电流检测法应用于单周控制有源电力滤波器的方法。采用ip-iq电流检测算法可分离出负载电流中的谐波分量、无功功率分量,且电网电压波形畸变不影响检测结果,故可提供不同补偿目标的参考信号。理论推导和仿真结果表明,该法能分别单独补偿谐波分量、无功功率分量,或者同时补偿谐波和无功功率分量,而且电网电压波形畸变不影响补偿效果。通过将ip-iq电流检测法运用于单周控制三电平有源电力滤波器,既实现多种补偿目标,又具有电网电压波形畸变不影响补偿效果、单周控制策略简单、三电平变换器输出电流波形畸变小的优点。     

并联型有源电力滤波器谐波电流零逼近控制策略

给出了基于谐波电流零逼近的有源电力滤波器新型控制策略。采用检测电源电流的控制方式,构成了闭环控制系统。利用瞬时无功理论计算出电源谐波电流,并直接进行滞环比较,以控制主电路开关器件的通断,从而使电源谐波电流逼近于零,达到谐波抑制的效果。仿真结果表明,该方法可准确跟踪负载谐波电流,使电源电流趋于正弦,原理清晰,控制简单,可实现动态补偿。     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。     

有源电力滤波器三种电流检测方法的深入探讨及仿真

有源电力滤波器(APF)由于具有动态补偿谐波和无功等优越性能,国内外学者对其给予了广泛的关注。该文就APF中广泛采用的三种谐波电流检测方法作深入探讨,首次从数学角度推导出变换的本质,分析各种检测方法的原理及内在联系,为谐波电流检测提供理论依据,并进行了仿真对比。