一种新型的有源滤波器谐波检测算法研究

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1、检验与测试一种新型的有源滤波器谐波检测算法研究黄华(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：针对有源滤波器实际应用的需要，对传统的ip-iq检测算法进行改进，省略了PLL(锁相环)环节和三相至两相的坐标变换，减少了算法计算量，可将其直接应用于三相三线、三相四线以及单相系统的基波和任意次谐波电流检测。仿真结果表明，这种新型检测方法受三相电压不对称的影响小，能更好地适应电网谐波和基波电流检测的需要，可以获得较高的检测精度和较快的动态响应速度。关键词：ip-iq算法；任意次谐波检测；无锁相环

2、；仿真中图分类号：TM930.12；TN713+.8文献标识码：A文章编号：1007-3175(2009)07-0046-05StudyofaNewHarmonicDetectionAlgorithmforActivePowerFilterHUANGHua（SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China）Abstract:Inviewofpracticalneedsoftheactivepowerfilt

3、er,thetraditionalip-iqdetectionalgorithmwasimproved,gettingridofthephase-lockedloop(PLL)circuitandcoordinatetransformationfromthree-phasetotwo-phaseandreducingtheamountofcal-culation.Alsothedetectionalgorithmcanbedirectlyappliedtothefundamentalandarb

4、itraryharmoniccurrentsdetectionofthree-phasethree-wire,three-phasefour-wireandsingle-phasesystem.Theresultsofsimulationshowthatthisnewdetectionmethod,whichasymmetricalthree-phasevoltageshavelittleinfluenceon,welladaptstotheneedsofnetworkharmonicandfu

5、ndamentalcur-rentsdetectionandcangainhigherdetectionaccuracyandfasterdynamicresponsespeed.Keywords:ip-iqalgorithm;arbitraryharmonicdetection;nophase-lockedloop;simulation0引言有源滤波器(APF)是电力系统动态补偿谐波的一个主要的装置，APF补偿的基本原理是从补偿对和相位的信息，因此在ip-iq算法中瞬时有功功率p和瞬时无功功

6、率q也就失去了原有的意义，ip-iq算法中三相至两相的坐标变换及其反变换也就显得多余[1]。另外，由于i-i算法中变换矩阵C对应ω仅pq象中检测出谐波电流，然后由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等，方向相反的补偿电流，与系统中的谐波电流相抵消，准确、实时地检测出谐波电流已经成为决定补偿效果的一个重要环节。目前，谐波检测算法大部分都是建立在瞬时无起将基波分量转换为“直流”分量的“变换器”作用，因此无论设为多大，都不会影响最后的检测结果，而且电力系统正常的频率偏差一般都很小[2]，因此完全可以在

7、变换矩阵C中将ω设置为固定值(譬如对于基波设为ω0=50Hz)，这样就可以省去了锁[3-4]功功率理论基础上的。由于ip-iq算法具有实时性相环电路，使得检测电路和检测算法更加简洁强、实现简单等特点，在很多系统中得到了成功的应用。但由于它是建立在三相电路的基础上的，对单相电路的检测要进行必要的扩充后才能应用，而且ip-iq算法是在p-q理论的基础上发展而来的，在用ip-iq算法检测谐波电流时，由于电压信号被转换为幅值为单位长度的标准正弦波，已经失去了幅值和灵活，同时也避免了电网频率偏移的影

8、响。最后通过MATLAB仿真对提出的无锁相环和三相至两相的坐标变换的新型谐波检测算法进行了验证，仿真结果表明该算法不仅可以实时检测出基波和任意次谐波，而且能够应用于三相不对称系统，具有良好的检测精度和较快的动态响应速度。作者简介：黄华(1984-)，男，硕士研究生，研究方向为电力电子技术在电力系统中的应用和高压变频调速技术。1新型ip-iq谐波和基波检测算法的原理新型ip-iq谐波和基波检测算法直接对单相电流进行检测。与传统i-i算法一样，取与单相电有功功率成正比，而iq与基波无功功率成正比，