矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进.pdf

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1、第38卷第2O期电力系统保护与控制Vl01．38NO．202010年1O月l6日PowerSystemProtectionandControlOct．16．2010矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进陈永延，吴为麟，邹家勇(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：基于通用瞬时无功功率理论，对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进。改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况，在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下，在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节，保证补偿后电流与供电电压基波

2、正序分量同相位，完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量。通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果，表明了该方法的准确性关键词：有源电力滤波器；瞬时无功功率理论；谐波和无功补偿；基波正序分量ApplicationanddevelopmentofthevectorialtheoryindetectionofharmonicsandreactivecurrentCHENYong—yan，WUWei—lin，ZOUJia—yong(SchoolofElectricalEngineering，ZhejiangUniversi

3、ty，Hangzhou310027，China)Abstract：Basedonthegeneralizedinstantaneousreactivepowertheory，thevectorialtheoryusedinthedetectionofharmonicsandreactivecurrentisanalyzedandimproved．Accordingtotheconditionofcomponentharmonicsexistinginthevoltage，thepositive—sequencefundamentalvoltagedetectionis

4、increasedduringobtainingthefundamentalcurrentintheimprovedalgorithmtoeliminatetheharmonicsandreactivecurrentin3-phase4-wiresystemSOthatthecurrentaftercompensationCanbeinphasewiththevoltage．Inthisalgorithm，theactivepowerisunchangedbeforeandaftercompensation，andtheoperationtimewon’tbelarg

5、elyincreased．Thesimulationresultswhenthevoltagecontainszero-sequencecomponentandharmoniccomponentprovidedbasedonmatlabsimulationvalidatetheaccuracyofproposedstrategy．Keywords：activepowerfilter；instantaneousreactivepowertheory；harmonicsandreactivecompensation；positive-sequencefundamenta1

6、中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674．3415(2010)20．0126．04法不考虑谐波和不平衡分量引起的功率，无法用于0引言不对称非正弦系统；矢量理论算法在电源电压含有随着电力电子技术的发展和电力电子装置的大谐波成分时，不能保证电源侧电流为三相正弦对称。量使用，电力系统中的谐波污染和不平衡问题日益为改进以上算法的不足，本文在矢量理论算法严重。有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)的基础上，提出了一种能克服电源电压畸变、保证以其优异的补偿性能得到广泛研究和应用uJ，其原补偿后电流不含谐波和不平衡分量的算法，并对该理是检测出负载

7、的谐波和无功分量，产生与该分量算法进行了仿真验证。大小相等、相位相反的补偿量并注入电网。其中，1矢量理论算法谐波和无功分量的检测环节决定着APF的补偿性能好坏。图1为三相四线电网APF示意图。设三相瞬时目前，有源滤波器的谐波电流检测方法主要有电压矢量和三相瞬时电流矢量f为：p-q算法【引，d-q算法【4J，p-q—r算法【J及矢量理论算a法l6】等基于瞬时无功功率理论的算法。P—q算法不考虑电源电压的谐波和不平衡分量，只适用于电压为三相正弦对称的系统；d-q算法在电源电压非正弦c对称时，不能保证补偿前后有功功率不变；P—q—r算其中，下标a、b、C分