非正弦不对称三相三线制系统无功电能的计量

介绍了正弦无功电能计量技术及其局限性,重点探讨了无功电能计量的非正弦无功理论和先进电子计量技术,并在Akagi瞬时无功理论的基础上提出了一种新的三相瞬时无功功率理论,结合快速傅立叶级数分解实现非正弦不对称三相三线制系统无功电能的计量.该方法应用于非正弦不对称三相三线制系统基波/谐波、有功/无功电能计量装置.取得良好的效果.     

关于非正弦三相不平衡电路的瞬时无功功率理论

分析了非正弦三相不平衡电路的两种瞬时无功功率的定义及其优缺点。     

用于电能计量芯片的无功功率计量方法

现有电能计量芯片中无功功率计量电路难以同时满足计量精度高与硬件开销小的要求。为解决此问题,提出了一种无功功率计量的新方法,该方法采用3个一阶IIR滤波器,其中电压通道内的相位移动滤波器使电压信号产生-90°相移,电压通道和电流通道内的两个幅度补偿滤波器共同对由相位移动滤波器产生的信号幅度衰减进行补偿。两个幅度补偿滤波器被要求设计成具有相同的结构和参数,二者的并联应用不会改变电压与电流之间的相位差。提出了高效的无功功率计量系统设计方法,其中特别是幅度补偿滤波器设计的优化方法。仿真和实际产品测试结果表明,该无功功率计量方法不仅硬件资源消耗较少,而且可以达到较高的计量精度,优于现有电能计量芯片的无功功率计量方法。     

一种基于瞬时无功功率理论的SVC控制方法

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡的静止无功功率补偿装置控制之中,简化了瞬时无功功率算法,提出了更为有效的滤波器结构,推导出补偿电纳的表达公式,动态模拟试验和仿真试验证明了算法的有效性和可行性.     

瞬时无功功率理论的研究综述

为更好地应用电力有源滤波器技术,通过最优化数学模型的建立介绍了瞬时无功功率理论的基本内容,所谓瞬时有功电流即保证三相瞬时总能量不变而三相传输损失最小的电流;空间基变换证明,电压和电流瞬时值从a b c三相变换到αβο三相为正交变换,说明三相三线制系统或无零序电压电流时三相到两相变换的合理性,从而将αβ变换与d q变换联系起来。最后指明系统电压畸变时不宜用基于该理论的谐波检测和无功补偿方法。     

基于Fryze时域无功定义的无功电能的准确计量

针对目前无功功率计量算法在非正弦不平衡条件下的无功功率计量方面准确性的不足,在Fryze时域无功定义的基础上提出了一种适用于非正弦不平衡三相三线制系统的无功功率计量理论。根据Fryze时域无功定义将三相瞬时电流分解为有功电流分量和无功电流分量,并对三相瞬时电压和无功电流分量进行快速傅里叶变换,得到各次谐波无功功率的大小和方向,从而实现对非正弦不平衡三相三线制系统无功电能的准确计量。该方法将无功功率分为正向无功功率和反向无功功率,避免了同一谐波源产生的不同次数谐波的感性无功与容性无功相互抵消的情况。最后通过Matlab仿真验证了这一结论,为非正弦不平衡条件下系统无功电能的准确计量提供了理论依据。     

基于Hilbert变换的非正弦电路无功及瞬时无功功率定义

非正弦电路无功功率及瞬时无功功率尚无统一的定义。文中从传统单相正弦电路功率的另一种表述出发，给出了基于Hilbert变换、适用非正弦单相电路的无功功率以及瞬时无功功率定义。其中，无功功率定义为电压Hilbert变换与电流共同作用产生的平均功率，瞬时无功功率定义为电压Hilbert变换与电流无功分量瞬时值的乘积，而电流无功分量定义为电流在电压Hilbert变换上的投影。该定义满足功率定义的一般要求，具有与有功功率及瞬时有功功率定义相同的表示形式和特性，同时满足方向性和平均性条件。最后通过具体算例验证了其正确性。     

非正弦电路无功功率及其对无功计量的影响

为了能够准确地理解和计算非正弦电路的无功功率,分析非正弦无功对无功电能计量的影响.本文采用傅立叶分析方法,导出非正弦电路的无功功率的计算公式,分析了公式中每一项的物理意义,并就非正弦无功对目前主要的两种无功电能计量技术(电磁感应式无功电能计量技术,电子式无功电能计量技术)的影响进行了理论分析,得出在IEEE100-1996标准给出的无功功率定义下,用两种无功电能计量技术测量无功均会产生较大偏差的结论.     

基于三角形法则的三相三线电能计量装置错误接线判断

针对当前电能计量中采用最普遍、最易出现接线故障的三相三线制接线方式,提出了基于三角形法则的故障分析判断法。     

基于Hilbert变换的非正弦电路无功及瞬时无功功率定义

非正弦电路无功功率及瞬时无功功率尚无统一的定义。文中从传统单相正弦电路功率的另一种表述出发，给出了基于Hilbert变换、适用非正弦单相电路的无功功率以及瞬时无功功率定义。其中，无功功率定义为电压Hilbert变换与电流共同作用产生的平均功率，瞬时无功功率定义为电压Hilbert变换与电流无功分量瞬时值的乘积，而电流无功分量定义为电流在电压Hilbert变换上的投影。该定义满足功率定义的一般要求，具有与有功功率及瞬时有功功率定义相同的表示形式和特性，同时满足方向性和平均性条件。最后通过具体算例验证了其正确性。     

基于瞬时无功理论的单相无功功率相关定义

1983年Akagi提出的瞬时无功理论具有计算量小、瞬时性好等优点,但不能直接应用于单相电路的分析。一些学者借鉴瞬时无功理论,通过α-β变换将电压、电流信号映射至二维空间,提出了多种定义单相电路瞬时无功功率量值的理论。本文试对这一类单相瞬时无功功率定义多年来的研究成果加以综述。具体地,将整理广义瞬时功率理论、无功电流理论、瞬时无功密度理论这三类有关单相电路瞬时无功功率的定义,并介绍瞬时无功功率理论在测量基波无功、谐波电流以及控制锁相环电路方面的应用。最后,试分析现有单相瞬时无功功率理论的局限性。     

基于瞬时无功功率理论的配电侧静止无功补偿装置的研究

阐述了在三相四线制系统中配电侧静止无功补偿装置（STATCOM）的结构以及瞬时无功功率理论,分析了系统的基本补偿原理,搭建了实验模型,对该装置模型进行了仿真。结果表明,该装置可对三相四线制系统中的无功电流分量具有良好的补偿特性。     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法研究

介绍了瞬时无功功率理论在谐波和无功电流实时检测方面的应用.利用Matlab仿真软件,对基于瞬时无功功率理论谐波检测方法进行了仿真研究,并对仿真结果进行了较为详细的分析.仿真结果表明:基于瞬时无功功率理论谐波检测方法可以准确、实时地检测出三相电流中的谐波电流及无功电流,可为抑制谐波和无功补偿提供可靠的谐波及无功电流分量.     

基于瞬时无功功率理论谐波检测方法的研究

对三相三线制、三相四线制系统以及单相系统中的基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了系统地分析,通过理论分析和仿真讨论了这些方法的动态过程、时间滞后、计算量以及稳态精度等特性。在比较各种方法在电压畸变时相互关系的基础上,指出各种方法存在的问题。针对这些问题提出了解决方案。     

基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术

提出了一种适用于光伏发电系统或大容量UPS系统的高性能逆变器并联的控制方案.该控制技术利用FPGA产生各并联逆变器SPWM调制波的频率和相位,并确保输出电压同步.把单相交流电压、电流构造成三相交流电压、电流,根据瞬时无功理论计算方法变换成2个直流分量,再用同步d-q变换得到有功电流和无功电流,利用DSP使2台逆变器并联...     

基于瞬时无功功率理论和模糊控制的新型SVC控制算法

为满足不平衡三相配电网的无功功率实时补偿的要求,设计了一种新型的FC-TCR型静止无功补偿器(SVC)控制系统。该系统采用瞬时无功功率理论来精确检测基波正序和负序电压、电流,并推导出补偿导纳的表达式;SVC的整体控制采用了开环和闭环控制相结合的控制算法,并在闭环控制算法中,提出了基于智能规则的模糊-PI双模调节技术在无功补偿控制系统中的应用方案。该方案结合了模糊控制和PI控制2种方法的优点,根据系统状况改变PI控制器的参数,以达到更好的动态控制效果。仿真研究结果表明,该新型SVC控制系统对于提高功率因数和补偿三相不平衡,具有响应快、精度高的控制效果。     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法的研究

介绍了基于瞬时无功功率理论,利用Matlab仿真软件,对p-q与ip-iq两种谐波检测方法进行了仿真研究,验证了p-q与ip-iq谐波检测方法的正确性和措施的有效性.     

一种基于瞬时无功功率理论谐波检测的离散滤波方法

根据三相三线电路系统对称分量法，以瞬时无功功率理论为基础，指出基波和各次谐波电流的正序及负序分量离散检测方法。用复化积分算法取代传统的低通滤波器，具有载止频率特性好，检测结果稳定，易于编程实现等特点。利用MATLAB动态仿真工具对不同检测方法进行对比分析，结果表明：该方法比传统的检测方法具有更快的响应速度。实验验证了该方法的正确性。     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测和抑制的模型参考自适应控制系统

针对瞬时无功功率理论的低通滤波器的选型问题,通过对提取出的基波电流作快速傅里叶变换(FFT)分析,以各次谐波含量和总谐波畸变率(THD)作为Butterworth低通滤波器的阶数和截止频率选择的依据。首先,建立了谐波源公共连接点(PCC)处基于瞬时无功功率理论的谐波检测的仿真模型;其次,根据提取的基波电流的畸变程度,详细说明了低通滤波器的选型方法;最后,将模型参考自适应理论引入开环谐波检测系统,克服了实际模型中内部参数改变和外部扰动对谐波检测的影响。理论分析和仿真实验表明,该系统具有良好的谐波检测精度和对基波提取具有较强的鲁棒性和自适应性。     

瞬时无功理论在快速动态无功补偿装置中的应用

介绍了一种动态无功补偿装置——晶闸管投切电容器(TSC),分析了其主要结构及其特点。兼顾信号检测准确性和快速性的响应要求,结合TSC的结构和工作原理,引入了一种基于瞬时无功理论的信号检测新方法。首先定义了瞬时有功功率和瞬时无功功率等概念,在此基础上给出了瞬时有功-无功检测的实现方法。在MATLAB电力仿真环境下进行了仿真试验。结果表明该算法能快速准确地检测TSC系统中的无功功率,满足TSC动态响应的要求。