α-β坐标系下瞬时无功功率理论与传统功率理论的统一数学描述及物理意义

首先推导出了α β坐标系下电压和电流的复坐标表达形式 ,此表达式数学表达直观 ,物理意义明确 ,且可以方便的导出任意单次谐波正负序电流分量的精确检测方法和基波有功电流的精确检测方法。然后 ,在此基础上得出了α β坐标系下瞬时无功功率理论与传统功率理论的统一数学描述。最后 ,对瞬时无功理论的瞬时性和周期性进行了论述。     

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。     

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dq坐标变换的畸变电流矢量检测法

非线性负荷电流谐波抑制及无功补偿的一个重要手段是采用有源电力滤波器，其中关键环节在于实时准确地检测出谐波和无功电流。提出了基于dq坐标变换畸变电流的矢量检测法，其基本原理是对基于dqo坐标系下广义瞬时无功理论和检测方法进行简化，运用单矢量和双矢量投影的方法，检测出负荷电流的基波正序分量。该方法在系统电压对称或畸变的情况下，均可准确快速地检测出负荷电流畸变量，从而使装置对荷电流谐波及无功进行有效补偿，还运用软件PSCAD／EMTDC进行仿真，结果表明该检测方法是准确可行的。     

基于Fryze功率理论的谐波检测算法与p-q算法的一致性

通过理论推导得出,无论电压有无畸变,基于Fryze功率理论的谐波检测算法与基于瞬时无功功率理论的p-q算法最后检测出的有功电流是完全一致的。当电压无畸变时,两种方法都可以精确检测三相系统的谐波及无功电流,但在Fryze功率理论方法中没有坐标变换,计算量要比p-q算法少很多。     

基于电力有源滤波器的谐波抑制

为提高电力网安全运行,需抑制谐波电流和无功功率补偿,通过三相电路瞬时无功功率理论,推导出谐波电流的计算方法。并对有源滤波器和无源滤波器进行分析比较,得出了有源滤波器具有高度可控性和快速响应特色。     

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。     

改进的谐波电流检测算法的研究

有源滤波器能够实现良好滤波效果的关键在于可以准确实时地补偿谐波电流,这一点在很大程度上主要依赖于电流检测算法.首先对基于瞬时无功功率理论的ip-iq法进行研究,这种检测方法基于坐标变换,对其中的坐标变换进行了分析,在此基础上提出了一种改进的ip-iq谐波检测法,能省去三相到两相及两相到三相的坐标变换,有效减少了计算量,提高了检测速度,最后进行了MATLAB仿真,验证了新算法的可行性与有效性.     

关于谐波及无功电流检测方法的综述

谐波电流的检测方法有许多种，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。针对建立在瞬时无功功率理论的基础上的瞬时无功和谐波电流检测算法存在的矢量变换复杂，物理意义不明确的缺陷。建立了谐波及无功电流检测系统闭环、开环的统一模型。统一模型揭示了检测系统的本质。谐波及无功电流的检测是通过抽取基波有功电流，然后，从负载电流中减掉基波有功电流来获得。基波有功电流的检测过程实质是在旋转坐标系下的低通滤波。本文提出了检测电路等效低通滤波器的优化设计方案，研究了等效滤波器的阶数、截止频率对检测系统动、静态特性的影响。最后，通过仿真和实验的验证。     

有源电力滤波器任意指定次谐波电流检测和控制策略

基于瞬时无功功率理论,提出了一种利用d-q坐标变换对系统中任意指定次谐波进行精确检测的方法。该方法应用于三相电路中,不受电压和负荷电流不对称情况的影响而得出任意次谐波电流补偿指令。进一步利用基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)理论的APF补偿电流控制策略验证该检测方法的正确性。在数字信号处理器(DSP)上低通滤波器予以实现,分析了DSP的延时影响并给出了解决方法。理论分析、仿真结果表明所提出的计算和控制方法的有效性,从而为DSP控制有源滤波器的实际应用提供了一定的借鉴意义。     

一种改进型ip-iq坐标变换电流谐波检测方法

针对现有的一些检测方法在三相电压不对称或畸变时存在的一些缺陷,根据通用瞬时无功功率理论,对传统的ip-iq坐标变换的谐波电流检测方法做了简单的改进。该方法从矢量分析角度出发,利用带通滤波器,根据三相电网电压和电流综合信息,获取ip-iq坐标变换矩阵来实现对谐波电流的检测,省去了三角函数计算和锁相环的使用,简化了计算。该方法既可适用于三相对称正弦电源系统,也可适用于不对称非正弦电源系统和电压畸变系统。仿真结果验证了该方法的正确性。     

瞬时无功功率理论及其研究现状

首先介绍了瞬时无功功率理论及公式推导,其次用PSCAD仿真验证了瞬时无功功率的可行性,然后分析目前瞬时无功功率理论在各个领域里的应用情况及其改进现状,最后作了总结和展望。     

三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究

提出采用三相四桥臂结构的逆变器实现三相四线制系统中的无功补偿。实现方法是:应用瞬时无功功率理论,在三相三线制系统中应用的电流检测法基础上,提取零线电流后用于三相四线制系统,并给出了理论推导和实现方法;再给出利用空间矢量法产生触发脉冲的方法;最后用PSCAD仿真软件搭建了系统仿真图,设计了控制策略,在三相四线制下对容性、感性及整流桥等负载情况进行了无功补偿仿真,仿真结果验证了控制算法的可行性。     

CPT及IRPT多场景电流分解对比及分析

以新能源为主体的新型电力系统发展对系统计量装置、功率变换设备等提出了新要求,迫切需要革新的功率理论指导上述设备的设计与控制,以适应不同电气系统结构。通过构建多种含不同源荷类型的三相电气系统场景,针对守恒功率理论（CPT）及瞬时无功功率理论（IRPT）,重点讨论二者在不同应用场景中电流分解的相似点及不同点。分析结果显示：IRPT仅在电压正弦条件下可以获得较好的电流分解结果,而基于CPT的电流分解,在正弦或非正弦等不同电压、负荷情况下均可较好地解释功率传输现象、分析负荷特性,其可作为有效的理论工具用于负荷特征识别、电费计量、滤波与补偿、功率变换器等领域中。     

广义瞬时功率理论及其在电流检测中的应用研究

首先利用条件变分的电路优化方法对广义瞬时功率理论进行了数学和物理推导,从而给出了更为广义的多相电路瞬时功率理论。然后从电流检测的角度给出了广义瞬时功率理论用于电流检测的电流及功率分解方法。给出了基于广义瞬时功率理论的电流检测方法,并直接给出了用于多相电路电流检测的具体框图。最后对本文的电流检测方法进行了MATLAB仿真,仿真效果说明本文基于广义瞬时功率理论电流检测方法的正确性。另外,基于广义瞬时功率理论的这种电流检测方法有效避免了坐标变换以及对无功张量的直接运算,从而会有效减少硬件实施的环节。     

基于自然坐标与功率前馈的三相电压型PWM变流器控制

针对三相电压型PWM变流器控制系统,提出一种自然坐标与负载功率前馈控制方法。根据p-q理论在自然坐标下的表征,引入瞬时有功电压和瞬时无功电压的概念。从而基于电网电压定向的矢量控制策略引入PWM变流器的自然坐标控制方法,省去了电网相位检测和坐标系变换,降低控制复杂度。针对PWM变流器矢量控制下直流侧负载(包括有源负载和无源负载)功率波动对直流侧电压产生较大冲击和波动问题,基于功率平衡和p-q理论推导了负载扰动点到三相交流电流指令的前馈通道增益矩阵,提高PWM变流器直流侧稳压控制的鲁棒性。RCP实验证明所提方法的正确性和可行性。     

用于有源电力滤波器谐波和无功电流检测的一种改进同步参考坐标法

根据通用瞬时功率理论,提出了一种电源电压矢量同步参考坐标变换的有源滤波器无功和谐波电流检测方法.该方法通过对电源电压矢量的同步旋转跟踪,实现对谐波和无功电流的检测,省去了锁相环及三角函数计算,计算方法简单.仿真和实验结果证实了采用本检测方法得到的补偿电流具有很好的补偿性能,而且既可适用于三相对称正弦电源系统,也可适用于不对称非正弦电源系统.     

三相电压不对称时广义谐波电流的一种新的检测方法

利用瞬时无功功率理论进行三相电压不对称谐波电流检测时会出现较大的误差,对此将扇合矢量表示法推广应用于三相不对称系统。提出了一种新的扇合变换向量,使三相系统归一化为单相系统,从而简化了三相系统基波有功分量的提取,即使在电网电压不对称时仍能准确有效检测出谐波电流。接着提出并证明了DFT的基相量循环移位性质,根据该性质得到了从三相电流扇合矢量中提取基波有功分量的递推算法,大大减少了计算量,提高了检测实时性。仿真分析对该方法的正确性和可行性进行了证明。