基于无锁相环和改进NTVLMS算法的i_p-i_q谐波电流检测法

基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q的谐波检测法是一种有效的电网谐波电流检测方法 .但是传统的ip-iq法不仅受到锁相环(PLL)随电压波动导致的失锁、检测精度差的影响还受到检测环节中电流有功分量、电流无功分量分离速度和分离精度的影响.对无锁相环结构,采用了基于基准正余弦法无锁相环基波电压检测法,并对直流分量提取方法的滑动积分器和低通滤波器(LPF)在电压稳定和电压突变时进行了仿真分析,证明了滑动积分器无论在提取精度还是在响应速度上都优于LPF;对于检测环节中有无功分量的提取,对NTVLMS(New Time Varying LMS)算法和变步长LMS算法两者进行改进,提出了一种改进的NTVLMS算法,并对3种算法进行了仿真对比分析,证明改进的NTVLMS算法在接入系统时和电流发生畸变时的响应速度均优于上述算法.最后对改进的ip-iq谐波电流检测法进行了谐波检测的仿真.     

提高工频电流电压基波计算精度的Fourier均值算法

准确、快速地采集和计算出电力系统实时电压和电流的基波分量的有效值 (或幅值 )和相位对于保证电力系统的稳定、安全和经济运行十分重要。其精度和速度也是各种微机继电保护和自动控制装置的重要性能指标。然而 ,当电力系统频率偏离 5 0 Hz时 ,在定采样间隔条件下 ,利用快速Fourier变换 (FFT)计算电压和电流的基波 ,会产生较大的误差。该文提出一种简单实用的基于 FFT的均值算法 ,它可以明显地提高基波电压和电流向量的计算准确度 ;利用该算法 ,可使电力系统频率在偏离额定频率± 2 Hz时 ,基波幅值计算结果的误差 <0 .5 % ,相角误差也明显减少。     

同步参考坐标法和正、负序基波提取器在电流检测中的比较

简述正、负序基波提取器基本原理,提出无功、谐波和负序电流检测的2种方法,即改进同步参考坐标法和基于正、负序基波提取器的检测方法.改进同步参考坐标法通过对电网正序基波电压矢量的同步旋转跟踪,可以省去锁相环及三角函数的计算:基于正、负序基波提取器的检测方法则可以进一步省去α-β坐标系变换到d-q坐标系及其反变换的计算.仿真与实验结果表明:采用这2种检测算法都能准确地检测电网中的无功、谐波和负序电流;基于正序基波提取器的检测算法比改进同步参考坐标法的实时性更高.     

一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型整流变换器

研究了一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型PWM整流变换器,详细地讨论了整流器谐波与无功参考电流的提取和整流器输出电压的控制.采用基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测算法分别给定谐波和无功参考电流.为了有效地补偿电网中的谐波及无功电流,提出了一种电流和电压双闭环控制策略,其中,直流侧电压的调节采用模糊PI混合控制.最后,基于PSIM的仿真实验验证了不同工作模式下该方法具有良好的电压调节特性和谐波与无功补偿效果.     

改进型谐波与基波有功和无功电流检测法

在三相电压不对称时,传统ip-iq检测法中的锁相环检测到的电压相位并非该电压的正序分量相位,因此得到的瞬时有功和无功电流会存在误差．有鉴于此,文中提出了一种改进的ip-iq检测法,该方法用基于低通滤波器的基波正序电压提取单元代替传统的电压检测电路,提取单元能检测出电压正序分量的相位,从而在三相不对称时仍能精确检测基波有功、无功电流．最后通过仿真分析对所提出方法的正确性和可行性进行了证明．     

基波电流和任意次数谐波电流检测新方法

本文发展了一种电网电流的检测方法,在考虑电网电压畸变和基波电压初始相角的情况下,只需通过检测一相线路的电流、电压,就能有效地检测出电网基波有功、无功电流和任意次数的谐波电流,适用于电网无功功率补偿、谐波的补偿以及故障诊断和保护。     

基于综合矢量的功率定义及在无功电流和谐波电流检测中的应用

在三相电路综合矢量的基础上定义了三相电路的有功功率和无功功率,并定义基波电压综合矢量与基波电流综合矢量的点积的直流分量为有功功率,电压综合矢量与基波电流综合矢量的叉积和它们点积的脉动分量构成了无功功率．基于无畸变的电压参考矢量。直接对三相电压、电流的瞬时值运算,可以获得三相瞬时无功及谐波电流．该方法省去了复杂的坐标变换,并具有一定的工程实用价值．仿真结果表明该方法用于动态无功补偿装置可以获得满意的结果．     

三相电压不对称时谐波和无功电流的准确检测

讨论了三相电网电压不对称情况下对非线性负荷合理的补偿方案，对基于“瞬时无功功率理论”的谐波检测方法所存在的不足进行了分析，继而提出了一种新的基波无功和高次谐波电流检测方法。由于采用了双闭环方式，使得在三相电压不对称并含有高次谐波的情况下，也可以对基波无功和高次谐波电流进行准确的检测，检测精度受元件参数变化影响小，具有较强的适应性。另外，按照功率平衡的原理，对补偿电流进行了修正。仿真分析对该方法的正确性和可行性进行了证明。     

基于p-q变换的改进i_p-i_q基波正序有功和无功电流检测算法

针对非理想电压下不能获取基波正序有功和无功电流的问题,通过对三相电压和电流并行地进行p-q坐标变换和低通滤波以降低系统延时,并获取三相基波正序电压和电流的综合相位信息,通过坐标反变换求出基波正序电流中的有功和无功分量,从而提出1种改进的ip-iq算法。研究结果表明:该算法在电网电压对称无畸变、电网电压不对称、电网电压同时存在畸变和不对称条件下,均能获取正确的基波正序有功和无功电流,为在有源电力滤波系统中实现对谐波电流、无功电流和不对称分量的综合补偿提供了合理的参考指令电流。     

基于正余弦表的并联型有源电力滤波器指令电流生成方法

提出了一种新的并联型有源电力滤波器指令电流生成方法。通过给定与电源电压基波正序分量同频率的正余弦表来提取电源电压的基波正序分量,再利用同步检测方法生成指令电流。该方法省却了锁相环电路,避免了锁相环电路的检测误差及延时问题,提高了检测的准确性;适用范围广,尤其是能适用于电源电压畸变和不对称条件下。理论推导和仿真结果都验证了该方法的正确性和可行性。     

一种单相电路谐波电流检测的新方法

根据非线性负载的等效电路模型,以“当负载电流为周期电流时,负载电流与负载基波有功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小”为检测原理,提出了一种基于迭代算法的有源电力滤波器单相电路谐波电流检测方法．使用该方法先计算出产生基波有功电流的电阻部分对应的电导,则可求出基波有功电流,用负载电流减去基波有功电流,就得到实际要补偿的谐波及无功电流．该方法具有计算量非常小,实时性好,检测精度高等特点．理论分析与仿真研究证实了该方法的有效性．     

改进谐波检测法在三相四线制有源滤波器中的应用研究

为提高有源滤波器谐波电流检测的跟踪速度和精度,对传统FBD检测方法进行了改进。结合FBD检测方法和瞬时无功理论,实现三相四线制电容分裂式有源电力滤波器上下电容的均压控制;为提高谐波电流的检测精度和动态响应速度,利用滑动窗口均值滤波方法替代原有的低通滤波器,对有源电力滤波器的补偿效果有很大的提高。最后通过仿真分析比较,验证了改进方法有效性和可行性。     

基于Matlab-Simuink的串联型有源电力滤波器的仿真研究

介绍了串联型有源电力滤波器的基本工作原理,研究了基于三相瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法,并分析了系统主要参数的选取方法,最后结合检测负载谐波电压控制方式用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真模型.仿真结果验证了在合理的参数配置下,串联型有源电力滤波器可对电压型谐波能进行较好的补偿,使得电源电流的畸变减小.     

基于时域的电流检测新算法的进一步研究

针对传统电流检测算法存在的问题,提出了一种基于时域的电流检测算法.采用该算法的并联型有源电力滤波器可抑制谐波、校正功率因数、消除三相不平衡等.着重分析了该算法中各分量对应的物理意义,这对有源电力滤波器容量的选择具有指导意义.根据负载是否平衡,采用不同窗口宽度的滑动窗作为低通滤波器,保证了新的电流检测算法具有良好的检测精度和动态性能.实验结果证明,采用该算法的有源电力滤波器能够满足不同的补偿目的,且具有良好的精度(静态补偿实验时,补偿谐波后电流总畸变率为1 31%)和动态性能(动态补偿实验时,动态过程中电流总畸变率小于4%,且不会引起直流侧电压波动).     

基于APF的地铁供配电系统谐波补偿研究

随着各种非线性用电设备的广泛使用,造成地铁供配电系统谐波含量不断增加。针对目前大部分地铁车站采用LC无源滤波装置这一谐波治理措施存在的只能消除特定的几次谐波、易产生谐波等缺陷这一问题,提出在地铁降压变电所0.4kV侧装设有源电力滤波器(active power filter,APF)方案,以对供配电系统的谐波进行补偿。阐述了APF的工作原理;引入均流调节器与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法中的低通滤波器级联提出一种基于级联低通滤波器的电流谐波检测改进型方法;引入模糊自适应PI控制器加以电流反馈形成电压闭环控制从而更好地稳定直流侧电容电压以提高谐波补偿效果;最后在MATLAB/Simulink平台构建仿真模型。仿真结果表明所提出的基于APF的地铁供配电系统谐波补偿系统在实现良好地稳定直流侧电容电压的情况下同时能够提高电流谐波的检测精度,具有更优的谐波补偿性能。     

新型三相三线制并联有源滤波器的模糊滑模控制方法

为了提高有源滤波器参考电流跟踪控制的精度,改善系统对非线性负载扰动的鲁棒性和适应性,采用一种新型的模糊滑模控制方法,设计了一种模糊滑模控制器,用于三相三线制并联有源滤波器的参考电流跟踪控制.谐波电流检测采用p-q谐波电流检测方法,能快速、准确地检测出负载电流中的谐波分量.直流侧电压采用PI控制方法实现稳定控制.Simulink仿真结果显示,与传统的滞环比较控制方法相比,所设计的新型模糊滑模控制方法能够有效地降低跟踪误差,提高有源滤波器的谐波补偿效果.     

三相四开关并联型有源电力滤波器控制策略研究

提出将改进的七段式SVPWM算法运用于三相四开关并联型有源电力滤波器(TFSSAPF),并设计比例积分和快速重复控制并联的指令电流控制系统.文中SVPWM算法在传统clark变换基础上,基本电压空间矢量通过坐标旋转方法使之与两相静止坐标系的坐标轴相重合,简化了参考电压矢量扇区判断和合成参考矢量的相邻矢量作用时间的计算量.仿真结果证明该SVPWM算法的有效性和正确性,所设计的指令电流控制系统能优化APF补偿效果.     

基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器

研究了基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器.其串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动实现对基波呈现低阻抗,对谐波呈现高阻抗,并可实时方便地检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降.通过逆变器产生一个与检测到的谐波电压成正比的谐波电压源,并通过耦合变压器与无源滤波器串联之后再并联接入电网,从而更好地减少流入系统的谐波电流.实验结果证明了结论的正确性.     

一种新型直流微电网DC-APF控制策略

针对直流母线电压存在的纹波分量会对整个直流微电网供电电能质量以及设备运行安全性造成影响的情况,提出了一种新型直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)控制策略,抑制直流母线电压纹波。在分析DC-APF的多种模态工作基础上,对纹波检测和抑制方案进行了设计优化;提出了基于小波变换Mallat算法的直流母线电压纹波检测法;在传统PI与模糊PI控制的基础上,提出了改进的模糊自适应PI控制,实现对补偿电流的跟踪控制方法;在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建了含DC-APF的直流微电网系统模型。仿真结果表明,与传统的DC-APF控制策略相比,新型DC-APF控制方法可以实现对直流母线电压纹波的快速检测,具有良好的纹波补偿抑制效果。所提策略可提升DC-APF对纹波的检测性能和抑制效果,为直流微电网纹波检测与抑制提供新的思路。