基于ip-iq算法的改进型谐波检测方法.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第2期广西电力51基于ip—iq算法的改进型谐波检测方法AnImprovedHarmonicDetectingMethodbasedonip—iqAlgorithm陈登义CHENDeng．-yi(广西大学，广西南宁53o0o4)摘要：介绍了一i谐波检测的基本原理，提出了一种单相电路的谐波检测方法；省去了三相至两相以及两相至三相的坐标变换，有效减少了计算量；且实时性好，易于数字控制。Madab仿真结果表明，该方法可以准确、实时地检测出单相电流中的谐波分量。关键词：ip—iq算法；谐波检测；madab仿真中图分类号：

2、TMT12文献标识码：B文章编号：1671—838o(20o8)02—0051—03O引言1ip—iq运算方式的谐波电流检测法随着现代工业的不断发展，电力电子装置在给由于一谐波电流检测方法即使在电源电人们带来方便的同时也给电网带来了谐波污染。有压畸变的情况下，仍然能够准确地检测出三相电网源电力滤波器)F(ActivePowerFilter)能对大小的谐波电流而得到了广泛的应用，其运算方式原理和频率都变化的谐波以及无功进行补偿，成为电力图如图1所示。电子应用的极具生命力的发展方向l1J。国内外很多专家都对三相有源滤波器进行了大量的研究，国外也已有大量的使用例子。随着单相电

3、力电子设备的大量使用，如电气化铁道中采用单相整流供电机车，越来越广泛应用的开关电源，各种家用电器，如微波炉、电视、空调等，虽然这些单相设备大多数容图1i一iq三相谐波检测法量不大，但是数量却非常庞大，所以对电网的影响不该方法是用一个锁相环和一个正、余弦发生电可忽视。近年来对单相有源滤波器的研究也引起了路得到与电源电压同相位的正弦信号sincot和大家的高度重视。对应的余弦信号cosmt，这2个信号与i，ib，i一起有源滤波器控制系统中，谐波检测是影响滤波计算出ip，i。器的补偿精度的一个重要环节，发展至今，已有多种单相谐波检测方法被提出，主要有基于快速傅立叶变换(H)检

4、测法，基于自适应滤波检测法l2J，瞬时无功功率理论i。一i。检测法【3_，以及目前研究的式中：基于神经网络理论检测法l4J和基于小波分析检测法等-5J。但上述方法计算量大，实时性差。C==I二slnm以t]lL——cosmt——J本文提出一种基于i。一i。算法的改进型检测一r1—1／2—1／2]法，省去了i。一i。算法中三相至两相以及两相至三c32~／2／3【0／2一／2J相的坐标变换，减少了计算量，提高了实时性；最后C32为三相转换为两相的转换矩阵；通过Matlab软件对该方法进行仿真，仿真结果表明i，i经低通滤波器LPF滤波而得各直流分量了该方法的有效性。b，i—由

5、i—p，i—q可以计算出各相的基波分量。q，收稿日期：2oo8—01—19维普资讯http://www.cqvip.com52西电力2008年第2期一一一=J●三相至两相的坐标变换，直接求坐标系下的瞬时有l】(2)功电流和瞬时无功电流。定义三相坐标系下的瞬时C有功电流和瞬时无功电流分别为：—．C．．L●I．2pq1●●●●j110Ioos。=妻{oos[(志_1)]k=l其中c23=l～1／2／2l，c23为两相转+cos[(志+1)~ot+]}(6)一1／2一／2j=isin(oot换为三相的转换矩阵；从而可得各相电流的谐波分量为=善{sin[(]『l．ah]+sin

6、[(k+1)0t+]}(7)h1：l1=lf1(3)即L20]j：『LLsxl．)nsoco)00tt~j．C1(8)采取一些措施，i，i也可以用于单相电网谐波电流的检测，重点是构造三相或者两相电流。如可以其中c。1：=『IcsO．lnSo~)ot110将单相电流看作三相电路中的a相电流，并按三相对由式(8)可以看出，在单相瞬时电压取为与其同称的原则，构造出b相和c相电流，然后按照常规三相位的单位余弦函数的情况下，瞬时有功电流。的相i一i算法对abe三相电流进行处理，计算得到的物理意义是单相瞬时电流和单相瞬时电压的乘积，a相电流分量，即为单相电路对应的检测结果_3_。在

7、这跟时域下的瞬时有功功率的定义是相同的；瞬时这种方法中，构造的三相电流需变换至两相。为了简无功功率的物理意义是单相瞬时电流和相位滞便起见，可直接从单相电流构造a，8两相电流，也就后／2的单相瞬时电压的乘积，这跟时域下的瞬时是令is=3／2i，i延时90。得到iB，其中i。为单相无功功率的定义是相同的。电路的电流。该方法原理如图2所示。将式(8)得到的三相坐标系下的瞬时有功电流和瞬时无功电流通过低通滤波器后获得其直流分量，定义为ip和。2P=-5-Ilcos91(9)，2q=11lsimn91(10、)图2传统的单相谐波检测法由式(9)、(