单相非正弦电路电流分解与功率定义的研究

为进一步认识单相非正弦电路中的功率现象,获得电路补偿的信息和条件,对任意波形下的非正弦单相电路的功率进行了重新的定义。在傅氏分解的基础上,构造了欧氏赋范空间,通过坐标的正交变换得到电流向量在电压向量上的投影。投影的范数反映了有功电流和无功电流在电路中的分配比例。采用电压范数和电流范数乘积定义的功率具有明确的物理意义和数学表达,并可得到无功补偿在几何上的解释。给出了计算实例和仿真波形图。该方法是传统正弦功率理论的推广,对谐波抑制和无功补偿具有指导意义。     

基于周期函数空间的通用功率定义

国际上关于功率定义的争论由来已久。该文通过分析现有的一些功率定义，提出了一种基于周期函数空间的n相系统功率定义方法。该方法在周期函数空间中引入内积和范数的概念，将电流向量对电压向量的投影定义为有功电流，进而定义有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。该定义方法物理意义明确，数学上逻辑严谨，在特定条件下又能与传统功率理论相统一。最后还介绍了该文提出的功率定义方法在谐波和无功电流检测方面的应用。     

三相电路中功率现象的解释及无功功率的分类

该文对三相电路的功率现象进行了详细的物理分析，并指出：三相瞬时有功功率之和不为常数是电源电压为非正弦及不对称所必须付出的代价；提出了在非正弦及不对称电路中，三相电路(包括三相三线制和三相四线制)中不仅存在相间无功流动，而且可能存在电源与负载间的无功流动的观点，并在通用瞬时功率理论的基础}，给出了基于最小能量传输损失的三相相间流动的无功功率、三相电源与三相负载间流动的无功功率定义。文中所定义的相间流动的无功电流、三相电源与三相负载间流动的无功电流以及有功电流之间具有两两正交的关系。如果忽略电源与负载间的无功流动，则通用瞬时功率理论与赤木泰文瞬时无功理论一致。     

Fryze时域无功与通用无功定义的一致性条件分析

从时域无功理论的角度,根据理论定义分析论证Fryze时域无功与基于周期函数空间的通用无功定义对于无功计量相同和差异的原因,分析其无功电能计量统一性条件和非一致性情况。基于dSPACE平台构建电能计量实时仿真系统,进行三相四线制电路的无功计量建模和实验研究。理论分析和实验结果表明,2种功率理论的有功功率定义统一,物理意义明确;2种功率理论对于无功功率的定义适用于正弦和非正弦的情况,在对称时2种功率理论的无功功率定义一致,无功计量结果相同,而在不对称时2种无功功率定义不一致,无功计量结果不相同。经对比分析,认为基于周期函数空间的通用无功定义具有更大的优越性。     

瞬时功率理论的广义变压器模型及其与传统功率理论的统一数学描述

针对赤木泰文瞬时无功理论的物理意义模糊、与传统功率理论关系不够明确的缺点 ,本文提出了一种理想广义变压器模型 ,解决了三相电路瞬时无功理论不够直观的问题。同时 ,本文从内积线性空间 (欧氏空间 )出发 ,给出了赤木泰文瞬时无功理论与传统功率理论的统一数学描述 ,揭示了瞬时无功理论的物理意义。     

基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法

该文提出了基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法。该方法首先将a、b、c、d四相电路分解成ab和cd两组，然后运用ip、q对每一组的谐波电流分别进行计算，求出每相谐波电流。通过对电容器直流侧电压和有源滤波器输出电压进行控制，达到有效减少基波有功电流和基波无功电流的检测误差，从而实现了有效减少谐波电流检测误差的目标。该方法与三相电路谐波电流检测方法相比省去了三相变两相和两相还原成三相环节，与单相电路谐波电流检测方法相比省去了构筑三相电路环节。该方法将瞬时无功功率理论对谐波检测的范围曲三相、单相电路扩展到了四相电路，具有原理简单，检测精度高和稳定性好等特点。计算机仿真和实验结果均表明了该文提出的方法是切实可行的。     

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。     

单相电路电流分解与功率定义新方法

对于任意周期性电压与电流信号的单相电路,提出一种新的电流分解方法。利用欧氏空间普通基与正交基之间的坐标变换,将电流分解为两两正交的一个广义基波电流和一系列广义谐波电流,在此基础上提出了一种新的功率定义方法,使传统单相电路的功率理论成为本方法的一种特例。最后给出电流分解算例及相关波形图,对所提出的方法进行了验证。该方法应用范围广泛、物理意义明确、计算简单明了,对非正弦电路电流、功率分析及谐波检测具有重要的理论指导意义。     

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。     

两种单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测方法分析

针对单相电路有源电力滤波器(APF)对谐波及无功电流检测的要求，本文提出了两种检测方法，并分别给出了检测原理图．前者是基于时域分析的有功电流分离法，本文对其进行了改进；后者是基于瞬时无功功率理论的谐波分离法．理论分析和仿真结果证明两种方法都能实时的检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流，前者算法和实现更为简单．稳态和暂态运行的仿真波形证实了文中所提方法的有效性．     

三相电路的广义瞬时无功功率理论

基于瞬时无功功率理论发展起来的三相电路谐波电流的检测方法,以其精度高、实时性好、算法简单及硬件实现方便等优势,正逐渐应用于电力有源滤波器中。本文为使其能适用于电力系统更广泛的谐波电流检测场合需要,在仅能检测三相电路总谐波电流含量的瞬时无功功率理论基础上,进一步发展成为能检测三相电路任意次谐波电流的广义瞬时地无功功率理论。文中给出该理论及基于该理论的谐波电流检测方法。     

单相自适应检测在三相无功及谐波电流检测中应用

电力有源滤波器作为一种有效的抑制谐波干扰的动态补偿装置,要求对无功电流、高次谐波电流、负序电流等补偿参考电流进行高精度的瞬时检测。根据传统有功功率的定义和自适应干扰对消原理,在仿真分析自适应检测电路的动态特性和检测精度关系的基础上,提出其一个改进的检测电路。改进的检测电路继承了自适应检测电路的优点,而且在保持一定的检测精度时具有更好的跟随性能。同时,在这种改进的单相检测电路基础上,按流入电源电流三相平衡原则,形成三相检测电路,它能适用于三相负荷不平衡时的检测。仿真结果表明了它的可行性。     

两种单相电路谐波及无功电流检测方法的比较

基于有源电力滤波器对谐波及无功电流检测的实时性和准确性的要求,本文对单相电路谐波及无功电流检测提出了两种方法,即基于瞬时无功功率理论检测法和基于有功电流分离法的检测方法,给出了两种方法的检测原理,并分别对其进行了仿真研究.仿真结果表明,前者的检测结果时延大,动态响应速度慢,但其检测结果更准确.     

基于单相电路瞬时功率理论的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法

基于单相电路瞬时功率理论,提出了单相电路谐波电流检测方法,并进行仿真和实验,进而得到了三相电路谐波电流检测方法。三相电路谐波电流检测方法的各相谐波电流检测电路相互独立,互不影响,它不仅适用于三相对称电路,而且适用于三相非对称电路,它具有普遍的适用性。该方法具有电路结构简单、计算量小、实时性好、稳定性好、可靠性高等特点。     

并联型有源电力滤波器谐波电流零逼近控制策略

给出了基于谐波电流零逼近的有源电力滤波器新型控制策略。采用检测电源电流的控制方式,构成了闭环控制系统。利用瞬时无功理论计算出电源谐波电流,并直接进行滞环比较,以控制主电路开关器件的通断,从而使电源谐波电流逼近于零,达到谐波抑制的效果。仿真结果表明,该方法可准确跟踪负载谐波电流,使电源电流趋于正弦,原理清晰,控制简单,可实现动态补偿。     

基于自适应谐波检测的混合式电力滤波器的研究

基于瞬时功率理论的ｉｐ－ｉｑ检测方法具有较好的实时性,在混合式电力滤波器中得到了成功的应用。但这一方面是把三相瞬时电流变换到α－β两相正交的坐标上经过运算,反变换反求得谐波。处理方法上把三相作为一个整体来处理,因而调整比较困难,而且对元件参数敏感。本文基于干扰自适应对消原理,设计一种自适应谐波检测电路,并介绍用该检测电路构成混合式电气滤波器的样机设计。样机实验结果验证了设计方案的可行性和正确性。     

正弦电路瞬时功率理论研究

针对研究近一个世纪还没有解决的瞬时无功功率界定与定义的问题,该文认为应从原始瞬时有功功率,瞬时无功功率界定来研究瞬时功率理论,首先分析了现有功率定义中存在的缺陷,系统地给出了正弦稳态电路瞬时有功电流、无功电流、瞬时有功功率、无功功率,视在功率、平均有功功率,平均无功功率和平均视在功率的定义,并且将该定义应用于正弦对称三相电路运行特性分析。