一种改进的基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法

本文详细的阐述了三相四线制系统中基于瞬时功率的p-q理论,本文通过引入辅助电流设计出基波正序电压检测器,对基于瞬时无功功率理论的p-q法进行改进,将基波正序电压检测器计算出的电压作为p-q法的系统电压,并根据补偿要求提取出需要补偿的功率分量,计算出待补偿电流。该方法适用于三相电网电压不对称和畸变的情况,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

瞬时无功功率理论与电流物理分量理论的比较与分析

对Hirofumi Akagi提出的瞬时无功功率(IRP)理论和Czarnecki提出的电流物理分量功率(CPC)理论进行了阐述,基于正弦和非正弦电源电压下的三相三线制电路初步探讨了它们之间的联系。分析结果表明,在正弦条件下,两者定义的电流分量和功率分量具有明显的对应关系,并且与各物理现象相对应;在非正弦条件下,上述两者之间的对应关系并不明确,IRP理论的瞬时功率振荡分量与多个物理现象相关,而CPC理论中各个功率量与各物理现象的对应关系明显。最后,利用PSCAD仿真对其在电能质量分析与控制中的应用进行了对比分析。

三相四线制系统下电流谐波和无功功率的检测与补偿

本文提出了一种三相四线制系统下电流谐波和无功功率的补偿方法,给出了αβο坐标系下广义瞬时 电流的定义,分析了瞬时无功功率在三相四线制系统下的物理意义,并给出了该系统下谐波电流和无功功率补 偿电路,基于此电路的仿真结果表明该补偿方法能有效消除电流谐波及无功功率。

基于瞬时无功功率的谐波检测算法改进研究

基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法基本原理,提出该理论的ip-iq谐波检测算法的改进方案———直流分量法。通过理论推导并在Simulink仿真环境中进行的建模仿真实验表明:直流分量法比传统的滤波器法具有更好的动态响应特性。

任意周期电压电流瞬时功率中有功无功分量的界定

依据传统功率理论,对基于任意周期电压电流瞬时功率中的有功和无功功率分量进行了新的界定,指出对于同频次电压电流相互作用产生的有功分量和无功分量应按照传统的方法进行界定,而不同频次电压电流相互作用产生的只有无功分量,并给出描述无功功率的数学模型。该界定方法具有明确的物理意义,符合物理实际。并通过计算实例,说明该界定方法的正确性和可行性。

三相系统电流分量与p-q功率分量的关系

瞬时无功功率理论(p-q理论)是基于α-β两相坐标系而提出的,所有的功率分量也是在α-β两相坐标系中定义的,这使其理解起来比较困难。以瞬时无功功率理论为基础,给出了α-β坐标系中的各功率分量与三相系统中补偿电流的对应关系。然后对有源电力滤波器控制策略中的相关问题进行了详细的理论分析与公式推导,解决了在控制策略选择过程中遇到的理论问题。

基于电流平均值的改进无功检测法

由于非线性负载在电力系统中的广泛应用,电网中无功与谐波污染越来越严重,对电网的稳定运行产生了不利的影响,因此,能够快速、准确地检测出无功与谐波电流并给予适当的补偿显得尤为重要。首先,引入一种基于瞬时无功功率理论的改进检测技术来替代传统的无功电流检测法,该方法去除了锁相环,简化了硬件电路的设计;其次采用电流平均值的滤波方法来克服低通滤波器类型、阶数以及截止频率对响应速度的影响;最后利用Matlab/Simulink软件搭建了检测电路的模型,通过对三相电源电压无畸变以及有畸变情况下的仿真来验证改进检测的有效性。仿真结果表明所提出的方法不仅具有检测精度高的优点,而且具有良好的动态响应。

关于瞬时无功功率理论的探讨

通过瞬时无功功率P-Q理论(IRP)及电流物理分量理论(CPC)在电网电压、电流为正弦的三相三线制不对称电路中的应用的对比,表明瞬时无功功率理论的分析结果与电路中的某些功率现象不一致:即无功功率Q为零时,瞬时无功电流可能不为零;有功功率P为零时,瞬时有功电流不为零;电源电压为正弦,负荷为非谐波源时,瞬时有功电流和瞬时无功电流中都包含三次谐波分量。瞬时有功功率p、瞬时无功功率q与有功功率P、无功功率Q及不平衡功率D之间的关系说明p、q分别与多个功率现象相关,仅用P、Q的瞬时值不能无延时的辨识三相负荷不对称系统的功率特性。这一结论对有源电力滤波器的控制算法具有重要意义。

牵引供电系统谐波电流检测方法的仿真研究

针对牵引供电系统对谐波电流检测的要求,介绍了两种检测方法。前者是基于瞬时无功功率原理的谐波电流检测法,后者是基于自适应原理的电流检测原理。理论分析及仿真结果证明两种方法都能检测出电铁供电系统中的谐波电流,分析得知后者的算法和实现更为简单。稳态运行仿真波形证实了所提方法的有效性。

基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法

随着单相分布式可再生能源并网系统的普及与发展,单相电力有源滤波器及采取有源阻尼的单相逆变器广泛应用于单相电网系统中,该类设备都需要对单相电流谐波进行快速与准确的检测。为解决单相谐波电流快速检测的问题,文中依据瞬时无功功率理论,基于广义二阶积分,将三相谐波电流检测的方法推广至单相系统,并针对单相电流中直流分量对谐波电流检测的影响,提出了一种基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法。最后,基于MATLAB/Simulink平台对所提的谐波检测算法进行了仿真分析,并搭建小功率低压单相有源滤波器实验平台进行了实验,验证了该新型单相谐波检测算法的正确性与有效性。

基于i_p-i_q运算方式与离散积分均值滤波的瞬时三相谐波检测方法

根据瞬时无功功率理论,在基于三相谐波ip-iq运算检测方式的基础上,利用三相三线制电网的有功电流ip和无功电流iq只含3k(k为整数)次谐波的特征,设计应用离散积分均值的滤波方法提取基波的直流分量,再从该直流分量重构得到基波及要检测的谐波分量。理论分析和Matlab仿真实验表明,该检测算法在谐波检测方面既具有较快的响应优势与数字滤波器的准确性,又可以减少运算过程计算量,具有较高的应用价值。

非线性电力系统中对称分量法的应用

运用对称分量法原理对经过Furrier变换后的三相不对称,非正弦电压和三相线性不平衡负载电流进行分解,并与其他功率理论方法如电流物理份量法和瞬时无功功率理论对系统的功率现象和定义进行分析和比较。通过比较可见在频域上,对于线性负载系统,应用对称分量法对所有三相四线电压不对称,负载不平衡的线性系统的分解与定义较其他的功率方法更合理。对于三相三线电压不对称,负载为非线性不平衡系统可以先按有功功率潮流方向将系统分拆为2个线性子系统再应用对称分量法分解即可得到最多的电量参数。同时也证明了对该类系统的补偿存在一些难以解决的问题。

基于改进i_(p)-i_(q)法的谐波多功能精细检测方法

为了实现复杂电网环境下对基波和任意次谐波精细化检测补偿的需求,基于传统i_(p)-i_(q)检测法设计了一种对基波和任意次谐波电流的多功能精细检测新方法。基于瞬时无功功率理论给出了谐波电流有功/无功分量的定义,通过使用单锁相环结合倍频器的方法获取了各指定次谐波的频率信号,利用相位合成补偿的方法改进了传统ip-iq法的Park变换矩阵,设计了直流分量积分提取法代替传统方法中的低通滤波器。该方法弥补了传统检测方法的功能性不足,并具有更高的检测速度和检测精度。通过MATLAB/Simulink仿真分析,验证了所提方法的有效性和灵活性。

基于i_p-i_q谐波检测算法的改进与仿真

在介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法基本原理基础上,提出了基于该理论的ip-iq谐波检测算法的改进方案——直流分量法,对此方法进行理论推导并在Simulink仿真环境中进行建模仿真实验。实验结果表明,直流分量法比传统的滤波器法具有更好的动态响应特性。