一种改进无锁相环FBD谐波和无功电流检测方法.pdf

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1、第51卷第16期电测与仪表VOI．51No．162014年8月25日ElectricalMeasurement&InstrumentationAug．25~014一种改进无锁相环FBD谐波和无功电流检测方法史丽萍，刘鹏，徐天然，余鹏玺，李佳佳(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008)摘要：谐波和无功电流的准确检测，是影响有源电力滤波器补偿性能的关键技术之一。针对传统FBD法在检测谐波和无功电流上的不足，提出一种改进无锁相环FBD检测方法。该方法利用基波正序电压提取环节代替锁相环电路，对两路线电压进行处理，得到与基波正序电压同频同相的三相参考电压信号，进而求取补偿指

2、令电流。检测结果不受电网电压不对称和畸变的影响，消除了锁相环引起的误差。仿真分析和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。关键词：有源电力滤波器；补偿指令电流；FBD法；电压畸变；锁相环中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)16—0056—06AnImprovedFBDHarmonicwithoutPLLonandReactiveCurrentsDetectionMethodSHILi—ping，LIUPeng，XUTian—ran，YUPeng-xi，LIJia—jia(SchoolofInformationandElectricalEng

3、ineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China)harmonicandreactivecurrents，animprovedFBDdetectionmethodwithoutphase-lockedloophasbeenproposedinthispaper．Thismethodtakesuseofthefundamentalpositivesequencevoltagetoextractthesegmentsinsteadofphase-lockedloop．SOastoobta

4、inthree—phasereferencevoltagesignalswhichhasthesamefrequencyandphasedvoltage，whichwilleliminatetheerrorproducedbyphase—lockedloop．SimulationanalysisandexperimentalKeywords：activepowerfilter，compensationcommandcurrent，FBDmethod，voltagedistortion，phase-lockedloop0引罱检测方法、基于p—q—r功率理论的检测方法、基于有源电力

5、滤波器(ActiVePowerFiher，APF)是一FBD(Fryze—Buchholz—Dpenbr0ck)功率理论的检测方譬变曼篓曼至曩苎：．宴变f2X_1o_雏~：Yo其中FBD功率理论是通过求等效电导来分离跟踪补偿电流，避，镢；。能实时准确地检测出负载电流中的谐波和～’～～一一一～～，一一无功电流分量，是APF进行有效补偿的关键技术之一。意相系统无功和谐波电流检测⋯。但是在电网电压目前，常用的电流检测方式主要分为频域检测和不对称和畸变的情况下，传统FBD法中锁相环(Phase一时域检测两大类。频域检测方式主要是快速傅里叶变lockedLoop，PLL)电路检测到的相位

6、并非是基波正序换法、离散傅里叶变换法等，其检测精度较高，实电位，将导致无法准确得到基波正序有功电现简单，但计算量大，实时『生较差。在时域检测方式流LI,IIJ，最终影响谐波和无功补偿指令电流的获取。中，运用较为广泛的主要有基于瞬时无功功率理论的鉴于锁相环电路带来的弊端，通过对传统FBD法一56—第51卷第16期电测与仪表Vo1．51N0．162014年8月2s日ElectricalMeasurement&InstrumentationAug．25．2O14检测原理的局限性分析，提出一种改进无锁相环检测0分别代表正序、负序和零序分量；E、分别为三相电方法。该方法利用基波正序电压提

7、取环节替代锁相环压、电流幅值；咖、分别为电压、电流初相角；e、分电路，对两路线电压进行处理，得到与基波正序电压同频同相的三相参考电压信号，进而求取谐波和无功别为电压、电流零序分量，其中e=sin(noTt+~b：)，=补偿指令电流，避免了锁相环引起的误差。在Matlab／sin(删+：)。Simulink环境下搭建仿真模型，对传统FBD法和改进当三相电压不对称且畸变时，由锁相环及正余弦方法的检测结果进行对比分析。根据仿真参数搭建实验平台，对改进方法进行实验验证。仿真和实验结果发生电路得到的正