单相电路谐波及无功电流检测的研究(英译汉翻译)

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1、单相电路谐波及无功电流检测的研究LeiXiao,GuoChunlin，XuYonghai华北电力大学电气与电子工程学院摘要：通过分析棊于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测的方法，提出了关于两相单相电路的检测方法的一些改进方法和提高电流分量的重要算法。通过研究有功电流分离的方法，分析了一种新的单相电路谐波和无功电流检测方法。理论分析和仿真结果证明了两种方法的正确性和有效性。关键词：瞬时无功功率理论；有功电流分离；谐波和无功电流1.引言随着电力电子技术的发展，非线性转换器装置和高容量的动态负载在电力系统中得到了广泛的使用。谐波污染越来越严重。有源电力滤波器(

2、APF)是能够实现连续动态实时补偿，减轻负面影响的电力系统元件。能够抑制谐波和提高电能质量，H前已显示出强大的生命力。该元件的应用表现和电器元件适用的检测方法有很大的关系。有源滤波器的关键技术之一是如何检测非线性负载所产生的谐波和无功电流，以便迅速而准确地得到补偿信号。1983年，AkagiH将三相瞬吋无功功率理论己成功地应用于三相电路谐波和无功检测。但是，这一理论提出了用于三相电路，如果在单相系统中使用，需要改善。两个主要的改进方法是三期建设和W阶段建设。第一种方法是构造一个三相系统的基础上的电压和电流的单相电路。但其算法复杂。两阶段构造的算法更简单，因

3、为它直接将单相电流分量分为两个阶段。有一些文献，讨论这种方法。在当前的两个组件的结果是由改造前的逆矩阵的C组件的定义，需要更多的讨论。在下面从信道的低通滤波器的输出是一个直流分量,面不是基波无功电流。它需要另一种转变。在高次谐波电流检测被提出，但没有无功电流。现有文件中得到基波无功电流大约两阶段建设有没有一个明确的解释。此方法需要更清晰说明。本文完成了APF的单相电路谐波和无功电流检测的理论分析。给出了一个完整的描述和一些改进的方法来构建两相，详细的表明如何通过这种方法获得当前的重要组件。作者还提出了一种新的检测方法，基于有功电流分离理论时间域Fryzc分

4、析。仿真研宄表明这两个方法的有效性和稳定性能的。2基于瞬时无功功率理论的检测方法改进基于瞬时无功功率理论的ip-iq方法是用来检测谐波和无功电流。源电压为正弦波：us（t）=Usin^t中，其中，U是峰值电压。基波和谐波成分组成的负载失真电流通过傅立叶变换表示为：

5、IT-2特=/z,sin似+/〜COS6/+sin(/«4/七ip)=^(0+^(0+

6、；(0=/,cos供sin+々cos+供,1(3)(4>匕⑺=,psin⑽，〜⑺=cos⑽(5)基波有功和无功电流为:其中Ip和Iq为其峰值:cos^9pIif=/,sin奶(6)假设C矩阵为:sincot一COS69Zcoscotsincot(7)根据瞬时无功功率理论，我们可以作出以下的计算

7、如下结果:iasin⑽-1、cos⑽=Ifl+ACcomponentsiacoscot-sinc/Jt=-IACcomponentsAC分量由LPF（低通滤波器）进行过滤，然后有功分量Ip和无功分量lq被留下来。下面的转换后，最终的结果就变成为:rd=[-r：eoszz*+々sinZtsin(/z¥sin(6cr——-t-lsin(6ejr—*+供>sinMt+cos

8、sinft/」卜4阁1谐波和无功电流检测的计算过程在现有的文献中，没有方法可以单独的获得基波无功电流。iq(t)将直接获得的无功电流的峰值乘以余弦信号电源电压的相位，即Iq(t)=Iqcos^to在检测电路中，我们可以添加一个新的渠道，以获得所需的组件，如图2所示。(6)中的方法需要更多的转化。原来的失真电流is(t)和谐波电流if(t)的总和ih(t)中减去无功分量的结果iq(t)加谐波分量ih(t)是最重耍的变量，Ic(t)=ih(t)+iq(t),这是需要在谐波和无功补偿。构建两相系统中的单相电路检测的改进的方法，如图2所示图2单相电路谐波和无功电流

9、检测方法的改进在图(2)中，PLL是锁相环，其中给出了所要求的相位