电气化铁路中谐波、无功、负序电流的实时检测方法

为了检测电气化铁路供电系统中的谐波、无功和负序电流，提出了两种基于FBD法的实时检测方法：直接法与间接法。直接法的特点是：根据电网电压的波形分析电流，使功率电流的波形与系统电压的波形完全相同，检测结果易受电压波形的影响，适用于电压波形稳定、无畸变的场合。间接法利用锁相环生成参考电压波形，功率电流的波形与参考电压波形完全相同，检测结果不受实际电压波形畸变的影响。直接法与间接法中没有Park变换，比基于瞬时无功功率理论的检测方法简单，而且适用于从单相到多相电路。仿真结果和实验结果验证了检测方法的正确性。     

基于FBD法的四相输电系统电流检测方法

为了检测四相输电系统中的谐波和无功电流，在进一步完善FBD法定义的基础上，提出了一种基于FBD法的四相输电系统电流检测方法。该方法利用锁相环产生参考电压波形，可以准确检测出基波有功电流、基波无功电流和谐波电流，检测结果不受实际电压畸变的影响，实时性好。基于FBD法的电流检测方法与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比，原理更简单，更适用于四相电路，在负载不平衡条件下检测效果更好。MATLAB仿真结果验证了该电流检测方法的正确性。     

基于三相旋转参考相量的并联有源电力滤波器谐波电流精确检测方法

基于瞬时无功功率理论,建立了一个与电网电压同频率的单位对称基准旋转相量,提出了一种运用APF精确检测谐波电流的方法。该方法利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流幅值,并分别计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除检测基准旋转相量与电网电压的相位偏移。仿真结果验证了该方法的正确性,表明该方法不需要检测基准旋转相量和电网电压的相位同步情况,不仅适用于负载电流畸变且不对称的情况,而且适用于电网电压畸变且不对称的情况。     

基于FBD法有源电力滤波器谐波电流检测方法

介绍了一种基于FBD法的有源电力滤波器谐波电流检测方法,分析了基波有功电流和基波无功电流、谐波电流、基波负序电流和任意次谐波电流等的检测原理。该方法采用锁相环产生参考电压,将负载电流投影到参考电压上,通过低通滤波器可以准确检测出各种电流分量,并且在电网电压畸变情况下,该方法同样适用。Matlab/Simulink仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

用对称分量法分析三相电路中功率和电能的测量误差

1.概论在三相电路中由于电源的波形畸变或负载不对称,往往使电路中的电压和电流不是完全对称的。因此用仪表测量三相电路中的功率或电能,随仪表内部的线路不同,产生的误差也不同。要分析这种误差的因素和那些仪表线路适用于不对称的三相电路,或分析电压和电流波形畸变对测量误差的影响,用对称分量法来分析最为方便。在三相电路中,如果只是电压或只是电流     

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。     

ip-iq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。     

基于FBD法的三相电力系统电流检测方法的应用

为了更好地进行谐波和无功功率的补偿与控制,对FBD(Fryze-Buchholz Dpenbrock)法的定义进行了完善,并给出了补偿电流检测的直接法和间接法,在三相电力系统中对FBD间接法进行了推广研究,利用参考电压进行投影变换,不仅可以检测出功率电流和零功率电流,还可以检测出基波有功电流、基波无功电流、谐波电流以及任意次谐波电流等,大大拓展了FBD法的应用范围和领域。MATLAB仿真和实验结果表明了所定义和推广的电流检测方法的正确性和有效性。     

基于双自适应滤波的谐波电流综合检测法

针对在电压畸变及不对称时,自适应滤波的参考输入较难获得问题,提出一种基于双自适应滤波的负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测方法。该方法先对系统电压进行序分解,得到其中的正序分量,再通过自适应滤波器得到其中的正序分量中的基波成分,将其作为电流自适应检测的参考输入。利用Matlab对提出的检测方法进行仿真研究,结果表明该检测方法能够有效地进行负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测,而且电网电压的波形畸变及不对称对检测结果没有影响。     

不平衡电网电压下精简矩阵变换器扩展直接功率模型预测控制

针对精简矩阵变换器（RMC）传统直接功率预测控制在电网电压不平衡工况下网侧电流畸变严重、输入功率和直流侧输出电压存在较大波动的问题。该文提出一种适用于RMC的扩展直接功率预测控制方法。推导分析不平衡输入电压下有功功率和无功功率的二倍频波动表达式，利用1/4电网周期延迟法提取电网电压、电流正负序分量，采用扩展瞬时功率理论重新构建瞬时功率的参考值，实现网侧功率和直流电压纹波波动的自抑制，最后搭建一台实验样机对所提方法进行了验证。实验结果表明，电网电压不平衡下所提方法使直流侧输出电压、有功功率和无功功率波动相较传统直接功率预测得到了有效抑制，实现了RMC网侧电流正弦且单位功率因数运行，验证了所提出方法的有效性和正确性。     

硬开关和软开关三相PWM逆变器中偏差电压引起的波形畸变及校正策略比较

传统的硬开关PWM逆变器中，开关死区时间的设置在逆变器的输出端产生偏差电压，该偏差电压引起输出电压和电流一定程度的畸变；而在谐振直流环节软开关逆变器中，直流环节上的零电压凹槽也在逆变器的输出端产生偏差电压及输出波形畸变；该文的目的在于通过图解和理论分析的方法对这两种影响进行详细的比较和描述，并得出重要结论：硬开关逆变器中产生的偏差电压与输出电流方向有关而软开关逆变器中产生的偏差电压与输出电流无关，使得其输出波形畸变原理和校正策略完全不同，最后在规格完全相同的硬开关和软开关电路中实验验证了相关结构的正确性。     

基于综合矢量的功率定义及在无功和谐波电流检测中的应用

本文在综合矢量平面上定义了三相电路的有功功率及无功功率 ,以电压为参考 ,直接对三相瞬时电压、电流运算 ,获得三相电流的谐波及无功电流 ,该方法算法简单。仿真结果证明该方法具有满意的检测效果。本文中功率的定义不仅具有明确的物理意义 ,而且适用于谐波及无功电流的检测     

基于正交特性的广义无功电流分解与检测

为克服基于瞬时无功功率理论的无功谐波电流检测法的不足,利用广义有功与无功分量间的正交特性,推导出电导性比例系数K的计算公式及其简化算法;提出了一种适用于任意波形周期性电压电路的广义无功电流检测方法。该方法无需坐标变换、锁相环及滤波器,计算量少,适用范围广,有较好的实时性。对正弦电压感性负载、非线性负载以及电压畸变3种电路的仿真验证及与基于瞬时无功功率理论的ipiq检测法进行比较的结果证明了该方法的正确性与适用性。     

基于缩短矢量的功率定义及在无功和谐波电流检测中的应用

本文在综合矢量平面上定义了三相电路的有功功率及无功功率,以电压为参考,直接对三相瞬时电压、电流运算,获得三相电流的谐波及无功电流,该方法算法筒单。仿真结果证明该方法具有满意的检测效果。本文中功率的定义不仅具有明确的物理意义,而且适用于谐波及无功电流的检测。     

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。     

基于MATLAB的广义有源电力滤波器检测方法研究

广义有源电力滤波器(GAPF)是一种普遍适用的高性能新型有源电力滤波器.基于广义瞬时无功功率理论,研究了GAPF指令电流检测的p-q-r法.为消除电流检测中电压畸变带来的检测误差,提出采用数字低通滤波器对电网畸变的电压进行滤波,提取其中的基波电压,在此基础上进行谐波和无功电流的检测.本文利用MATLAB/SIMULINK提供的SimPower工具箱对有害电流检测方案进行了建模,以此作为GAPF的指令电流.仿真结果表明,采用该方法能够精确检测谐波电流等分量,消除电压畸变对结果的影响.     

对无功功率及电容补偿的再认识

传统无功功率的概念建立在电压、电流波形为纯正弦波的基础上。在电压、电流波形产生畸变时，电路将出现谐波畸变功率，这时无功计算应运用广义无功功率的概念，以全面反映电路功率交换的飞速，正确实现对无功功率有效的计量、控制和补偿。     

三电平半桥PFC变换器控制方法的研究

研究半桥三电平PFC变换器的几种控制方式：输入电压过零检测控制方式、直接控制方式、复合控制方式。详细分析了输入电压过零检测控制方式中输入电流在输入电压过零点附近发生畸变的原因。复合控制方式能很好的改善输入电流波形。给出了相应的仿真和实验验证结果。     

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。     

基于暂态零序电流的小电流接地故障选线仿真

建立了伴有电弧过程的小电流接地系统的仿真模型,利用电磁暂态程序EMTP全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响。借助于Matlab程序设计得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形。通过对仿真数据及波形的进一步分析,得到了基于暂态零序电流的故障检测方法灵敏度高于基于稳态零序电流的检测方法,它不仅适用于中性点不接地系统,而且也适用于中性点经消弧线圈接地系统及间歇性电弧接地故障的结论。