基于组合运算的不平衡电网谐波检测方法

针对三相不平衡条件下传统谐波检测中存在的缺陷,提出一种基于瞬时无功功率理论改进型i_p-i_q检测方法,该方法通过对三相电压进行坐标变换、三角函数变换及组合运算,提取基波正序电压,并将平均值滤波串入低通滤波器中以减小基波正序电流中的纹波。改进方法比传统i_p-i_q检测法能更准确、快速地检测出电网负序电流、谐波及无功电流,明显降低了基波正序电流的谐波畸变率(THD)和检测误差,仿真结果证明了该方法理论分析的正确性和可行性。     

非理想电压时一种改进的i_p-i_q检测法

传统i_p-i_q法在非理想电压时对补偿指令电流的检测存在误差,且电流运算坐标变换复杂。基于此,在对传统i_p-i_q法分析的基础上,提出了一种适合非理想电网电压的改进i_p-i_q法。该方法利用正余弦信息提取模块取代锁相环,准确地提取其基波正序电压的相位信息,消除了锁相环对检测的影响,并减少了电流运算中的坐标变换与滤波延时。分别在MATLAB/Simulink仿真软件以及配电网静止同步补偿器样机上进行仿真分析和实验验证,结果证实了所提方法的有效性与可行性。     

基于i_p-i_q改进的谐波和有功电流检测研究

介绍了传统的i_p-i_q谐波检测方法的基本原理,并指出当电压不对称的情况下电流有功分量的幅值和相位会产生误差,针对这种误差提出了一种改进的谐波检测法,该方法通过延时60°的方法快速获取电压正序分量,并结合数学计算获取同步旋转信号,减少了电压不对称而导致的检测误差。利用电流平均值法代替低通滤波器来滤除谐波电流,提高了检测的动态响应和准确性。同时,对于传统方法只能实现谐波总量的检测,该方法可以实现指定次谐波的检测,使检测更具灵活性。最后通过仿真和实验结果验证改进的谐波检测方法的有效性和准确性。     

各相独立i_p-i_q法APF直流侧稳压策略研究

有源电力滤波器(APF)是动态抑制谐波和无功功率的有效手段。谐波检测的快速性和精确程度决定了APF的补偿性能;同时直流侧电容电压的稳定是APF正常工作的前提。此处详细介绍了基于各相独立i_p-i_q谐波检测APF的实现方法;并提出一种适用于各相独立i_p-i_q法APF的直流侧电容电压控制策略,在进一步减少计算量的同时可以保证直流电压的平衡稳定。建立了三相三线制APF模型,并通过仿真和实验验证了各相独立i_p-i_q谐波检测法和所提直流侧电压控制策略的正确性。     

改进瞬时无功功率模型

经理论推导出在电网电压畸变的情况下,传统的瞬时无功功率理论(p-q检测模型)的检测结果会根据电压畸变程度的不同出现不同程度的误差,i_p-i_q以及id-i_q检测模型虽然解决了这一问题,但是它里面的锁相环(PLL)与正弦发生器模块非常容易受到电压波动,频率偏移等因素的影响。对互补集合经验模态分解(ComplementaryEnsemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)进行了改进,将其与p-q检测模型相结合,消除p-q检测模型因电压畸变而导致的误差,之后进行建模仿真,与应用i_p-i_q模型的仿真结果进行比较,仿真结果表明,改进的瞬时无功功率模型在谐波检测方面效果更好。     

无低通滤波器FBD电流检测方法的实现

在传统谐波检测方法中,低通滤波器(LPF)系统的采样和计算过程会产生滞后误差,影响谐波检测精度。在FBD法基础上,提出电流滑动积分法来代替LPF,能快速、准确地得到与基波分量对应的直流量,进而得到谐波电流和无功电流。改进的FBD法可在1/6个周期内准确计算出基波,延时效果大大减小,且在负载电流变化时能更加快速地跟踪其变化。这里引入电网电流反馈控制和负载隔离变压器,有效抑制了电流尖刺,减少了低次谐波干扰。仿真和实验结果表明,与i_p-i_q法相比,这里提出的方法精度更高、计算量更小、延时更小,且易于DSP编程实现,还可应用于三相和非三相系统,具有较强的工程应用性。     

基于瞬时无功功率理论对分布式光伏发电并入配电网的谐波检测与分析∗

文章简要分析分布式光伏发电原理,然后根据瞬时无功功率理论建立数学模型。基于瞬时无功功率的i_p-i_q检测方法,使用MATLAB对分布式光伏发电接入电网进行仿真实验,对配电网络所产生的谐波进行分析与探讨,通过仿真实验得到相应的谐波波形,并结合FFT分析工具来观察谐波含量。     

基于改进型i_p-i_q法的配电静止同步补偿器

快速、准确的补偿指令电流检测方法是提高配电静止同步补偿器(D-STATCOM)补偿性能的重要环节。在瞬时无功功率理论基础上,提出一种改进型i_p-i_q检测法,该方法利用基波正序电压提取模块代替传统i_p-i_q检测法中的电压检测电路,通过对线电压进行三角函数变换获得基波正序电压的相位,从而在三相电网电压不对称和畸变时仍能准确提取补偿指令电流。仿真和实验结果表明,基于改进型i_p-i_q检测法的D-STATCOM能准确获得补偿指令电流,可对谐波和无功进行有效补偿,证明了所提方法的有效性。     

一种基于自适应滤波器的改进ip-iq无功电流检测方法

针对传统i_p-i_q无功电流检测法,存在响应速度和检测精度之间矛盾的问题,采用变步长最小均方(LMS)自适应滤波器取代传统的低通滤波器,进行无功电流的检测。在该自适应滤波器中引入洛伦兹(Lorentzian)函数进行步长的调节,首先对其步长调节特性进行分析,既而对整体无功电流检测方法进行了MATLAB仿真与DSP实测实验分析,实验结果表明,所采用方法相对于传统i_p-i_q法、以及基于其他变步长自适应滤波器的方法,运算速度快,对于无功电流的检测,动态响应速度快,检测精度高。     

基于电网不平衡APF系统新型锁相环的研究

此处提出了一种改进的三相低通陷波器(LPN)锁相环(PLL)方法,该方法基于Clarke交换和Park变换,通过LPN滤波器,从而消除电网不平衡电压中的零序和负序分量。详细分析了单相LPN-PLL方法在电网不平衡条件下无法准确得到基波正序电压相位的原因及单相LPN-PLL相位偏差对i_p-i_q谐波检测的影响。详细分析了所提三相LPN-PLL的原理及所选滤波器的截止频率对三相LPN-PLL性能的影响和三相LPN-PLL的动态性能。通过仿真和实验分别验证了所提出的三相LPN-PLL方法能较好地检测出基波正序相位。将其应用到有源电力滤波器(APF)系统中,通过采用i_p-i_q谐波检测方法,能达到较好的补偿效果。     

电网畸变不平衡条件下基于MAF-ANF的谐波检测方法研究

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)补偿电流检测环节对其补偿性能有着重要的影响。三相电网电压不对称且畸变时,传统的p-q法和i_p-i_q法无法准确实现对负荷综合补偿。为此文中引入基于滑动平均滤波器-自适应陷波滤波器(MAF-ANF)的方法实现对非理想电网电压条件下网侧电压的处理,得到平衡无畸变的电网电压,并对负载电流处理,得到准确的基波电流正序分量。然后对传统p-q法进行改进,得到了基于MAF-ANF的谐波检测方法,该方法较传统方法谐波检测精度提高,取得了更好的补偿效果。最后通过Simulink仿真证明了在非理想电网电压条件下所提检测算法的正确性和有效性。     

非理想电网下基于双基波分量提取的APF研究

提出一种基于双基波分量提取的三相四桥臂并联有源电力滤波器(SAPF)新型补偿电流检测算法,该算法无需锁相环(PLL)和低通滤波器(LPF),通过两个自校正滤波器(STF)结合传统的i_p-i_q法,分别对电源电压和负载电流的基波分量进行提取,在非理想电网电压条件下可以有效抑制谐波、补偿无功。采用Simulink仿真并搭建了模拟样机。仿真和实验结果表明了该算法的有效性和实用性。     

基于Simulink的基波电流提取算法仿真与分析

针对大量非线性负荷接入电网所产生的谐波问题,以瞬时无功功率理论为基础,对p-q法和i_p-i_q法进行了理论分析,理论推导了两种方法在电压无畸变和有畸变情况下基波电流提取的准确度。在此基础上分别搭建了基于p-q法和i_p-i_q法的Simulink仿真模型,结果表明i_p-i_q法在两种情况下都能准确提取基波电流,而p-q法在电压畸变情况下会产生误差,验证了理论分析的正确性。     

基于FBD法与ip-iq法的改进型谐波检测方法

分析了基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)谐波检测法的基本原理,针对传统FBD法应用于三相四线制系统时计算相对复杂以及滤波环节局限于低通滤波器的现象,提出了一种改进型谐波电流检测方法。首先设计了一种FBD法与i_p-i_q法相结合的谐波电流检测方法,在提高系统灵活性的同时保障了稳定性;其次利用DFT(Discrete Fourier Transform)滑窗迭代滤波模块代替低通滤波器的作用,并采用小波变换对总谐波信号作进一步优化,提高了滤波环节的精确性和实时性。最后通过仿真验证了此方法的可行性和优越性。     

基于ip-iq谐波检测法D-STATCOM的研究

D-STATCOM对无功和谐波的检测是核心部分.在传统ip-iq谐波检测法的基础上,通过分析谐波和无功的检测方法,针对系统三相电压不对称的情况,采用瞬时对称分量法得到改进的ip-iq谐波检测法.对改进的ip-iq谐波检测法进行Simulink仿真,并对仿真结果进行了分析和验证.验证表明,在系统电压不稳定情况下,D-ST...     

基于瞬时无功功率的谐波检测算法改进研究

基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法基本原理,提出该理论的ip-iq谐波检测算法的改进方案--直流分量法.通过理论推导并在Simulink仿真环境中进行的建模仿真实验表明:直流分量法比传统的滤波器法具有更好的动态响应特性.     

基于MMC的有源滤波器无差拍控制

为提高多电平有源滤波器(APF)开关器件的模块化程度和灵活性,本文研究了一种基于MMC变换器的有源滤波器装置。首先介绍了MMC数学模型,其次分析了基于谐波电流的无差拍控制策略,该控制策略通过i_p-i_q法来检测出谐波电流,对谐波电流进行无差拍控制得到APF输出电压的参考值,同时,为平衡MMC子模块电容电压,采用了基于电容电压排序的均压控制方法。最后,通过Matlab/simulink搭建了仿真模型,仿真结果验证了控制器的有效性和可行性。     

一种改进的基于瞬时无功功率理论的有功电流检测方法

i_p-i_q法是基于瞬时无功功率理论的一种常用的谐波和无功电流检测方法,能有效地检测电压不对称情况下的谐波含量。但该方法对硬件要求较高,而且需要由锁相环产生准确的正弦和余弦信号,锁相环的锁相结果受到负序分量的影响,与正序分量之间存在相差,使检测结果存在着系统误差,不对称越严重,误差越大。为此,提出了一种不需要锁相环,适用于电网电压和电流均不对称且有畸变情况的有功电流检测方法,并用Matlab进行了仿真,仿真结果证明了此种方法是可行的。     

一种基于双窗宽滑动滤波的ip-iq谐波检测算法

为了减小在负载突增条件下对谐波电流检测的影响,提出了一种在i_p-i_q检测模型中基于双滑动平均滤波算法的谐波检测方法。建立了滑动平均滤波器的数学模型,推导出dq变换后谐波的存在形式,进而指出双滑动滤波方法在谐波检测上的优越性。利用SIMULINK搭建了无谐波和有谐波情况下的负载过零投切模型,对电网负荷投入时主干线路上的谐波电流进行了仿真。结果表明,采用双滑动平均滤波法提高了谐波电流检测的快速性并保证了稳态时谐波电流检测的精度,适应动态兼稳态过程,增强了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

一种基于ip-iq法的三相4线制系统谐波检测改进方法

为了提高传统三相4线制电力系统谐波电流检测方法的精度,首先分析了传统的三相4线制中谐波电流检测存在的不足,并针对不足提出了基于瞬时无功功率理论的传统三相4线制谐波检测的两点改进方法,最后采用MATLAB仿真软件对改进方法进行了仿真,仿真波形显示,通过改进方法补偿后的三相电流获得了较好的改善.理论分析和仿真结果证明了这种改进方法的可行性和实时性.