基于谐波分离的电流信号频率检测装置设计

电流、电压频率检测在并网控制过程中起着重要作用,大的检测误差会引起锁相、谐波补偿、无功补偿等控制算法的失败。基于此,以谐波分离为例,推导出多通道二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)并联运行情况下幅值衰减随频率检测误差的变化情况,详细介绍了频率检测误差给各次谐波分离带来的影响。设计了一种中低频高精度的电流信号频率检测装置,硬件包括控制器外围电路、采样电路、传感器电路、电压跟随器电路、电压偏置电路等,软件包括采样程序、频率检测程序、误差矫正等。仿真结果验证了频率误差理论分析的正确性,电流频率检测实验结果验证了该设计方案的可行性以及该装置的高精度特性。     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。     

基于DSP的整流器SPWM调制方法优化设计与实现

针对整流器调制过程易产生谐波干扰和非线性等问题,提出了一种DSP控制下SPWM调制的优化设计方法,以TMS320F2812型DSP为主控制器,对交流电压电流调理电路、直流电压调理电路、负载电流调理电路进行了设计、分析与计算,在DSP定时器周期中断下对电压、电流信号进行采样,将采样值优化后作为调制波采样时刻值,带入比较寄存器关系式中来改变比较寄存器的值,从而改变脉冲信号的占空比,通过Modbus协议以MCGS触摸屏下发调制度M,改变SPWM波形,并对电压信号进行显示。对系统进行了仿真和实验,结果表明系统输出信号正常、可靠,具有较强的稳定性和抗扰性。     

一种简单的任意次谐波电流瞬时值检测算法

谐波电流的快速检测是谐波拟制的前提。本文将积分法和改进后的滑动窗法结合,提出了一种简单的检测谐波电流方法。该算法计算量小,精度较高,可在第一个工频周期后,检测任意一次谐波分量瞬时值。若畸变电流信号由稳态发生突变,检测结果延迟在一个工频周期内。在获得畸变电流采样值的情况下,检测过程完全可通过软件实现。算法具有较高的工程应用价值。程序仿真结果,证明了算法的有效性。另外,文中还对采样频率对检测结果的影响进行了分析。     

异步感应电机转速自适应控制系统

为解决传统电机转速控制系统存在的噪声控制不理想、电流电压采样精度低、故障检测不准确等问题,设计了异步感应电机转速自适应控制系统。选用DSP-LF2407为系统硬件主控制芯片,通过对功率主电路和功率驱动电路进行优化,加强硬件部分的噪声控制;接入高精度采样电阻,对电压信号进行RC滤波,依据FAULT管脚电平在系统故障时会被拉低的特点,提高系统软件电流电压采集和故障检测的精度。通过对硬件和软件部分进行优化,实现异步感应电机转速自适应控制系统的设计。实验结果表明,该系统噪声控制效果好、电流电压采用精度高、故障检测精度高。     

电气设备谐波干扰性检测与评估方案

针对风力发电、光伏发电新能源出现的谐波干扰性问题,提出了电气设备谐波干扰性检测与评估方案,设计了电气设备谐波检测系统,包含六大部分：主控电路、电压采样电路、波形转换电路、同步锁相倍频电路、A/D转换电路和液晶显示电路;实现了电气设备信号的采集、波形的转换、信号的倍频放大和信号的显示功能;并且还采用了基于改进DFT和时域准同步算法进行电气设备谐波的检测,实现对谐波精准、稳定的检测;此外还研究了对电气设备谐波评估的方法,采用非干预式估计法对电气设备谐波进行评估,实现了对负荷运行没有影响的情况下进行电气设备谐波的评估;试验表明,本研究电气设备谐波检测的误差在±0.5%范围内,具有高精准度和稳定性。     

一种用于动态电压恢复器的电压跌落检测算法

针对传统的电压跌落d-q检测算法和Hilbert检测算法在补偿快速性和抗干扰性方面存在矛盾的问题,提出了一种将d-q检测算法与Hilbert检测算法相结合的电压跌落检测新算法:对电网侧电压信号采样后,经d-q检测单元得到谐波补偿波形;然后滤除3次谐波,滤波后的信号再经Hilbert检测单元得到电压幅值补偿波形;叠加该2种补偿波形可确定最终的补偿波形。仿真结果表明,该检测算法对于含3次谐波的电压跌落补偿效果较好,兼具补偿快速性和抗干扰能力。     

基于ADSP-BF533电力谐波分析系统的实现与优化

本论文采用优化的基2-FFT算法对电力系统采样数据进行运算,快速检测分析出电网中三相电压、电流的各次谐波,在实际的电力系统检测、分析装置取得很好的应用效果。     

基于小波包变换的电力谐波检测研究

提出了一种基于小波包变换的电力谐波检测方法。该方法采用小波包变换对电流信号进行分解,即将该电流信号分解成低频部分与高频部分,然后分别对低频部分及高频部分进行小波包分解,重构后得到该电流信号的基波分量,从原始电流信号中减去基波分量,从而得到该电流信号的谐波分量。仿真结果表明,该方法能够很好地检测出电流信号中的谐波分量,并且能对指定频率的谐波进行检测。     

三相电压不对称系统的谐波和无功电流检测

三相电网电压不对称时存在相位差,会影响电网运行的安全。为了对谐波的实时性及精度进行检测。提出一种改进的dq坐标变换的谐波和无功电流检测法:即用得到的对称性较好且频率与电网电压相同的基波正序电流或基波正序有功(无功)电流代替电网电压进行锁相得到dq变换所需的正余弦信号,避免了三相电压不对称带来的检测精度和实时性问题。利用MATLAB/SIMULINK仿真软件进行建模仿真,仿真结果表明,提出的方法提高了检测的精度和实时性,同时具有良好的动态响应速度及跟踪性能且实现简单、运用灵活。     

基于滑窗迭代DFT的谐波参考电流控制信号快速检测方法

为解决电网中非线性负荷形成的无功电流和谐波电流对电网的影响,针对需为有源滤波器的控制提供谐波参考电流控制信号的特点,确定了谐波参考电流控制信号快速检测方法,并详细对谐波参考电流控制信号采用滑窗迭代DFT检测方法进行了理论分析,给出了谐波检测滑窗迭代算法软件流程图。MATLAB仿真结果证明,该方法简单可靠、实时性好、检测精度高。     

加过零检测的电力谐波加窗算法

离散傅里叶变换是电力谐波检测的有效方法。针对该算法频谱泄漏严重,导致谐波检测精度不高的问题进行了研究,分别采用对时域信号加平顶窗和经典海宁窗、对加窗信号进行傅里叶变换求解电力谐波的方法。考虑到加窗算法得到的谐波幅值的计算精度除了与所加窗的频谱特性有关外,还与采样初始相位密切相关,因此,提出先通过过零检测以决定信号初始采样相位,然后对采样信号加海宁窗进行谐波计算的方法。Matlab仿真和实际应用表明,该方案对于电力谐波检测具有较高的精度和实时性。     

基于梳状滤波器和子群算法的谐波检测装置

针对现有谐波与间谐波检测算法存在精度和实时性较差的问题,提出了一种基于梳状滤波器和子群思想的谐波与间谐波检测算法,并基于该算法设计了一种谐波检测装置。该装置首先采用梳状滤波器对信号进行谐波与间谐波的有效分离,然后采用间谐波子群算法对分离后的信号进行间谐波分量计算,用原始信号减去间谐波分量重构采样序列,最后再采用谐波子群算法计算谐波分量,从而实现了谐波的高精度检测。测试结果验证了该装置具有较高的检测精度。     

有源滤波器参考电流和电网电压的同步

提出一种关联型有源滤波器参考电流的测定方法，并推导出一种新的同步原理，通常的同步方法是基于检测电网电压过零点，由于电压信号对干扰很敏感，尤其在过零点附近，容易产生错误的同步脉冲信号，导致完全错误的参考电流，所提出的新方法在线检测电网电压和负载电流，并在线计算电源基波电压，不仅可完全补偿无功功率，抑制谐波电流，而且能快速跟踪负载电流的变化。     

分裂基FFT在电力系统谐波检测中的应用

在电力系统中,由于非线性负载广泛应用,电网被注入了大量谐波,给电力系统中的设备带来很大的危害。谐波检测是电力系统质量分析和谐波补偿的关键技术,而快速傅立叶变换是目前应用最广泛的一种谐波检测方法。本文对分裂基FFT算法的原理进行了研究,采用C语言编程实现该算法,并在基于TMS320F2812DSP的实验装置上进行了基于分裂基算法的谐波检测实验,对采样信号进行FFT运算,能快速检测出电网信号中电压的谐波参数,以进行谐波的实时分析处理,验证了该算法的正确性和高速性,可作为一种通用的算法应用于谐波检测。     

新型改进锁相环FBD电流检测方法的实现

传统的谐波检测方法中,在电网电压畸变和频率偏移时,锁相环系统锁相不准确,影响谐波检测精度.在Fryze算法(FBD法)的基础上,提出利用改进的陷波器(LPN)锁相环(PLL)方法,该方法对两路线电压进行处理,再通过陷波器滤出畸变电压中的零序、负序分量和高次谐波,得到与基波正序电压同频同相的三相参考电压信号.理论推导和仿真结果表明,所提出的改进方法能有效地改善电网电压畸变时谐波电流的检测精度.     

一种谐波和无功电流检测的改进方法

谐波和无功电流检测是进行谐波抑制和无功功率补偿的关键技术。文章详细分析了在三相电压不对称的情况下,谐波和无功电流检测误差的产生原因,根据瞬时无功功率理论,提出了改进谐波和无功电流检测的方法。     

新型智能三相谐波电能表

该文提出了一种新型的可以用来检测电网中谐波状况的智能三相谐波电能表。为了检测电网中谐波的状况,谐波电能表采用了带AD快速采样和缓存的电能计量芯片ATT7022D。通过对交流电压或电流的快速采样,DSP利用快速傅里叶变换(FFT)实现了对电网中谐波状况的检测。但实验发现由于电网频率的波动,谐波电能表的检测结果会出现一定的偏差。该文在对电网谐波的分析中引入了一次插值,实验证明,利用一次插值的快速傅里叶变换可以很好地实现对电网谐波状况的准确检测。     

基于谐波分析的变压器套管介损因数检测

传统方法常因电网频率波动和存在高次谐波导致基波相位测量精准度较差，为此提出基于谐波分析的变压器套管介损因素检测方法。通过计算电压和电流经过零点的时间差设计介质损耗角正切检测框架，进行傅里叶级数分解检测，降低电子电路中零漂的干扰，利用修正理想采样频率法消除频谱泄漏产生的测量误差，凭借修正采样频率和采样周期实现了自动化检测。通过仿真实验结果表明方法较传统方法相比有着较高的测量精度，且计算简便、利于实际工程应用。     

对称规则SPWM的谐波分析及DSP实现

给出了一种基于DSP芯片TMS320F240的对称规则SPWM信号生成法，较为详尽地分析了SPWM信号的谐波成分、总谐波失真度及其和载波比的关系。由于只需知道采样时刻，就可确定该采样周期内脉冲信号的开关点，因此SPWM特别适合在线计算。对生成的SPWM信号进行Fourier分析，结果表明，正弦波经过该方式调制以后．输出信号中不含有直流成分；当载波比为偶数时，输出信号中不含偶次谐波；提高载波比有利于滤除高次谐波。根据以上特点，将SPWM应用到某型制冷机减振电机的驱动上，对实测的电压和电流信号进行分析，其结果与理论分析相吻合。与采用模拟信号驱动的方式进行了比较，最后给出了实验结果。