基于正序基波提取器的无功、谐波和负序电流检测方法

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还有赖于对电网中无功、谐波和负序电流快速而准确的检测。通过对幅值积分信号所具有的选频特性进行分析,研究了一种正序基波提取器,在此基础上提出了一种新型的无功、谐波和负序电流检测方法。基于正序基波提取器的检测方法既不需要锁相环、低通滤波器,也不需要将α-β坐标系变换到d-q坐标系及其反变换的计算。仿真与实验结果均证明采用该检测方法的有源滤波器具有良好的补偿性能。

基于正序基波提取器定向的Adaline谐波电流检测

谐波电流检测的实时性和准确性直接关系着有源电力滤波器的性能效果,针对现有的一些检测方法因使用锁相环和低通滤波器而带来的检测误差,本文在研究幅值积分信号所具有的选频特性的基础上,采用正序基波提取器对电网电压进行定向,并将基于自适应噪声抵消原理的自适应线性神经网络应用于谐波电流检测,将基波信号从负载电流中滤除从而得到谐波电流。该方法不需要使用锁相环和低通滤波器,也不需要复杂的坐标变换,计算量小。在电网电压畸变、三相电压不平衡和电网电压频率偏移的情况下,分别进行了仿真分析。与ip-iq法和FBD法进行对比发现,本文采用的检测方法实时性好、准确性高,具有较强的自适应能力和鲁棒性。

正序基波提取器在光伏并网功率调节系统中的应用

光伏并网功率调节系统实现光伏并网与有源滤波的统一控制,关键是谐波、无功电流的准确检测和并网指令电流的形成。考虑实际电网电压有畸变或频率偏差,为获得准确谐波、无功电流和同步正弦,利用幅值积分及其频率选择特性构成正序基波提取器,深入分析正序基波提取器中K参数设计方法,推导出K值的计算表达式,合理取K值,可准确提取正序基波,无需锁相环可得到同步正、余弦信号。分析了谐波、无功及不对称分量之和的检测方法和并网指令电流的合成方式,实现光伏有功注入与谐波抑制、无功补偿功能。最后进行Matlab/Simulink仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。针对K参数对正序基波提取的影响,完成了其小功率实验,实验结果进一步证明该方法的正确性。

基于正序基波提取器的改进型同步坐标检测法

三相电源电压不对称且畸变时,传统同步参考坐标电流检测法检测不到电流的基波正序有功分量,并且锁相环(PLL)和低通滤波器(LPF)存在延时,导致无法准确检测无功和谐波电流。为此,本文提出一种新型的电流检测方法。利用一种正序基波提取器提取正序电压,再对电压进行同步旋转跟踪,省略原有的三角函数过程,并且加入PID调节器来改善LPF的滞后问题。该方法可以省去锁相环和三角计算的环节,提高计算速度和计算精度。MATLAB的建模仿真结果表明,提出的方法可以准确测得基波正序有功电流,并且有效地补偿谐波电流。

基于同步坐标的有源电力滤波器检测策略

针对有源电力滤波器(APF)谐波抑制效果在很大程度上取决于对电网中无功、谐波和负序电流快速而准确监测的问题,提出一种用于无功、谐波和负序电流检测的改进的同步参考坐标法。将采样得到的三相电网电压变换到α-β坐标系,由相关分量合成所得矢量就是电网正序基波分量和负序基波分量的叠加,进而得到理想的基波电压,可计算出cosθ、sinθ。所提出的方法通过对电网正序基波电压矢量的同步旋转跟踪,可以省去锁相环及三角函数的计算。采用Matlab软件仿真及实验模拟三相不平衡负载的检测,结果均证明了采用所提方法的APF具有良好的补偿性能。

改进型基波电流的检测方法

传统ip-iq检测方法在提取基波正序有功分量时,锁相环和低通滤波器的使用导致检测结果存在误差。在ip-iq法的基础上提出了一种能够快速准确提取基波正序有功电流的方法。通过采用正序基波提取器取代传统锁相环获得电压相位信息,利用积分法取代低通滤波器快速得到直流分量,同时加入旋转因子e^-jγ对正序基波提取器和积分法组成的无锁相环无低通滤波器基波电流检测法进行误差校正,运用Simulink对该方法进行验证。结果表明,与传统ip-iq法相比,该方法在三相电压对称、电压不平衡、电压畸变以及电压频率偏移的情况下,检测电流总谐波畸变率均降低。验证了基波正序有功电流检测法具有精度高、实时性好的优点。

改进型FBD电流检测算法的研究

带锁相环的FBD检测算法中的坐标变换、PI控制、环路滤波等环节的引入会增加系统的设计难度,使电流检测的实时性变差。论文提出采用基于广义积分器的基波正序提取器代替锁相环完成电流检测,能有效简化系统设计;利用Matlab/Simulink进行了仿真验证;结果表明,改进的FBD检测算法的适应性较好,能使系统获得较高的检测精度和良好的动态性能。

改进的谐波和无功电流检测方法

三相电压不对称时,由于A相正序电压与A相电压存在相位差,使传统ip-iq法检测的无功电流有误差,同时低通滤波器的存在使得检测产生延时,因此,文中提出了一种改进的ip-iq无功电流检测法。该改进法利用延时法来快速获取A相电压的正序分量,然后利用正序基波提取器获得电流正序基波信号,省去了滤波器环节。文中利用了Matlab/Simulink仿真软件进行建模仿真,仿真结果表明,该改进法在三相电网电压不对称时能准确、实时地实现谐波和无功电流的检测。

电网三相电压不平衡下STATCOM的控制方法

本文设计了一种基于正序基波提取器锁相的静止同步补偿器,其控制策略在电压电流双闭环控制的基础上,采用正序基波提取器来锁定不平衡条件下的电压相位,解决了传统锁相环在电网电压三相不平衡的情况下无法锁定相位的问题。最后在Matlab/simulink仿真软件下进行验证,该控制方法正确可行,具有较好的稳定性和动态性能。