基于瞬时无功功率理论的改进型煤矿电网谐波电流检测方法.pdf

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1、2014年第4期煤矿机电·53·基于瞬时无功功率理论的改进型煤矿电网谐波电流检测方法高建朝(冀中能源国际物流集团设备租赁部，河北邯郸056011)摘要：分析了瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的原理，针对煤矿谐波检测实际工程需要，提出了一种改进型的谐波电流检测方法。通过Matlab建立谐波检测信号的仿真电路，验证了该方法的有效性。以DSP芯片为主控制器件搭建了实验平台，实验结果表明，该方法能有效提高谐波实时检测的精确性，适合于谐波检测的工程应用。关键词：谐波检测；瞬时无功功率理论；DSP控制器中图分类

2、号：TM743文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)04—0053—04DetectionofHarmonicCurrentBasedonInstantaneOusReactivePowerTheoryinCoalMinePowerGridGaoJianchao(EquipmentLeasingDivision，JizhongEnergyInternationalLogisticsGroup，Handan056011，China)Abstract：Analyzestheprincipl

3、esofharmoniccurrentdetectionmethodsoninstantaneousreactivepowertheory，againsttheneedsofharmonicdetectionforactualcoalmineproject，animprovedharmoniccurrentdetectionmethodisproposed．EstablishedthesimulationcircuitofharmonicsignaldetectionthroughMaflab，ver

4、ifiesthefeasibilityofthismethod．SetsupthetestplatformtakingDSP(DigitalSignalProcessor)chipasthemaincontrolunits．Thetestresultsshowthatthismethodcaneffectivelyimprovetheaccuracyofreal—timedetectionofharmonic，suitableforengineeringapplicationsharmonicdete

5、ction．Keywords：harmonicdetection；Instantaneousreactivepowertheory；DSP(digitalsignalprocessor)0引言目前大容量非线性电力电子器件已在煤矿自动化装置中普遍应用，随着煤矿电网中谐波污染也13趋严重，给煤矿供电系统和各类用电设备带来了危害。通常消除谐波的主要方法是在交流电源侧装设滤波装置，为了提高滤波装置的工作性能，对煤矿电网谐波电流的快速、准确的检测显得至关重要⋯。应用谐波电流检测的方法主要有基于傅里叶变换检测方法

6、心1和基于瞬时无功功率理论口1的方法。基于傅里叶变换法的检测算法，其算量大，不适宜于快速实时控制；智能检测算法，如小波变化法、神经网络法、自适应预测算法等，虽然精度很高，但计算量太大，在实际工程应用中难以实现HJ。这样，基于瞬时无功功率理论的谐波检测法便为现阶段应用较为广泛的检测方法。针对煤矿谐波控制实际工程的需要，提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进型谐波电流控制方法。1基于三相电路瞬时无功功率理论的‘一f。检测算法原理‘51设三相电路的各相电压和电流瞬时值分别为e。，e。，e。和i。，i。，i。，

7、为便于分析问题，将它们变换到O／一卢坐标系上研究，如图1所示。通过变换，得到·54·煤矿机电2014年第4期了OL—p坐标系上瞬时电压％、％和瞬时电流i。、ip：[≯蚓[卜捆胁％=叫辛享(2)从图1所示的Ol一卢平面上，矢量en、％和i小‘可合成电压矢量e和电流矢量i，即：e=e。+e8=e[织(3)i=i。+屯=i厶妒i(4)式中，e、i分别为矢量e、i的模；妒。妒i分别为矢量e、i的幅角。芦％伽i⋯⋯7／；、、}、、、、、、霹穷‘．∑心，，，，，㈡图1邳坐标系下电压、电流矢量由图l可知，三相电路瞬

8、时有功电流i。和瞬时无功电流i。分别为矢量i在矢量e及其法线上的投影，即：i。=／cos妒(5)i。=／sin9(6)三相电路瞬时无功功率就是电压矢量e的模和三相瞬时无功电流i。的成积，同理，可得出瞬时有功功率P，即：P=ei。(7)q=ei。(8)将式(5)、式(6)及9=妒。一9i代入式(7)、式(8)中，可写成矩阵形式，得出：伊Ei心]㈩这样，以三相瞬时无功功率理论为基础，通过计算i。i。可得出检测三相电路谐波电流的一种方法，即i。一i。检测算法，