基于锁相环的UPF谐波电流检测法研究.pdf

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1、EICTRICDRIVE2013Vo1．43No．1电气传动2013年第43卷第1期基于锁相环的UPF谐波电流检测法研究许春雨，孟颖(太原理工大学电气与动力工程学院，山西太原030024)摘要：为了抑制电网电压畸变对基于单位功率因数(UPF)的谐波电流检测法的影响，在该方法中引入锁相环电路以提取电压的正序分量，并且进行有功功率的修正。这样既能抑制电压畸变的影响又提高了检测的实时性。利用Matlab软件对引入锁相环前后的UPF法在不同的电网电压条件下进行对比研究．结果表明后者可以准确检测出负载电流的谐波及无功分量。最后通过基于DS

2、P的有源滤波器实验证明了此方法的有效性。关键词：单位功率因数；谐波电流检测；电压畸变；锁相环中图分类号：TN713．8文献标识码：AStudyonunityPowerFactorHarmonicCurrentDetectionMethodBasedonPhase-lockedLoopXUChun—yu，MENGYing(CollegeofElectricalandPowerEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Talyuan030024，Shanxi，China)Abstract：I

3、nordertoeliminatetheinfluenceofdistortionthatmayOccurinthevoltage，aphase—lockedloopcircuitwasusedtoobtainthepositivesequenceofthevoltageandtheactivepowerwascorrected．Itnotonlyinhibitstheefectsofvoltagedistortionbutalsoimprovestherealtimeperformanceofdetection．TheMatl

4、abwasusedtosimulatethedetectionmethodbaseonUPFandtheimprovedmethodwithphase—lockedloopinthediferentvoltageconditions．Simulationresultshowsthatthelattermethodcandetecttheloadharmonicandreactivecurrentcomponents．Intheend，山eefectivenessofthelattermethodiSvalidatedbyAPFe

5、xperimentbasedonDSP．Keywords：unitypowerfactor；harmoniccurrentdetection；voltagedistortion；phase—lockedloop地检测出谐波和无功电流。Matlab仿真和实验结1引言果也验证了此方法的可行性和有效性。近些年，电力电子装置的广泛应用导致了电网中谐波和无功电流的大量增加，这使得电网电2基于锁相环的UPF检测法压出现不平衡和畸变．从而影响到与电网连接的UPF谐波电流检测法是使非线性负载与滤其他负载的正常使用。有源滤波器factivepow

6、er波器的并联等效为一电阻性负载。filter，APF)作为一种抑制谐波与补偿无功的有效假设电网电压为理想的正弦波而且三相平手段已成为研究热点。而谐波电流检测是APF的衡．可表示为关键技术之一。对APF的补偿性能有重要影响。Usa()=、／Usin(tot)基于UPF的谐波电流检测法具有运算简单、Usb()=、／Usin(tot一2"rr／3)(1)实时性好和检测准确度高等优点，而且可广泛用Use(￡)=、／Usin(tot+2"rr／3)于单相、三相4线制及三相3线制不平衡系统⋯。补偿前负载电流的傅立叶展开为然而，在电网电压畸

7、变时，其检测准确度会受到()=()+(t)(2)影响。为了抑制电压畸变的影响和加快动态响应速度，加入锁相环[2使其能够在电压畸变时准确式中：i=a，b，c；()，()分别为电流的有功分基金项目：教育部博士点基金项目(20101402120004)作者简介：许春雨(1970一)，男，博士，副教授，Email：medefb@163．coln29电气传动2013年第43卷第1期许春雨，等：基于锁相环的UPF谐波电流检测法研究量和广义的无功分量(谐波电流和无功电流的=2KU2[sin()。+sin(一)。+总和)。电流的有功分量可产生有

8、功功率．并且波形sin(oJt+)]J是与电网电压同频同相的正弦波，可表示为=3K(9)it~()=()(3)由式(9)可以看出电网电压的基波正序分量式中：i=a，b，C；K是复合负载(非线性负载和滤波的平方和为常值，可省去一个低通滤波器。再由器的组合)电导。因