Real-Time Method for Detecting Harmonic and Reactive Currents of Single-Phase Circuits

According to the characteristics of single-phase circuits and demand of using active filter for real-time detecting harmonic and reactive currents, a detecting method based on Fryze＇s power definition is proposed. The results of theoretical analysis and simula- tion show that the proposed method is effective in realtime detecting of instantaneous harmonic and reactive currents in single-phase circuits. When only detecting the total reactive currents, this method does not need a phase-locked loop circuit, and it also can be used in some special applications to provide different compensations on the ground of different requirements of electric network. Compared with the other methods based on the theory of instantaneous reactive power, this method is simple and easy to realize.

基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法

随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_(p)-i_(q)谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法。一方面,采用DSOGI-PLL提高复杂电网下提取基波相位的能力;另一方面,采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF,来提高谐波检测的抗干扰能力。结果表明,所提方法能够在复杂电网条件下完成三相谐波检测。

整流电路对谐波及零序电流的影响研究

谐波电流是影响配电系统安全运行的主要因素之一。然而整流电路是主要的谐波源,不同的整流结构产生的谐波电流在大小和次数上均不相同,另外由于整流电路的电流具有脉动的特点,在三相四线系统中容易产生较大的零序电流。文章就三相四线系统针对三路单相整流电路、两路整流电路、单路整流电路及三相全桥整流电路进行仿真研究,结果表明三路单相整流电路在产生谐波电流的同时,还产生很大的零序电流;而三相全桥整流电路仅产生谐波电流,并不会产生零序电流。并于实际配电系统进行测试,实际测试结果与仿真结果一致。

双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断方法

为了实现对双三相永磁同步电机绕组开路故障的快速诊断与定位,利用双三相永磁同步电机所特有的谐波子平面,提出采用谐波子平面电流矢量并结合归一化处理方案的双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断策略。首先,根据故障前后谐波子平面电流矢量幅值大小的变化进行绕组开路故障的检测,其次,依据绕组开路故障后不同的电流矢量相角,准确定位出发生开路故障的绕组。为消除负载发生突变时可能造成的误诊断现象,进一步设计了针对谐波子平面电流矢量的归一化处理方案,提升对双三相永磁同步电机绕组开路故障诊断的鲁棒性。仿真和实验结果表明,所提策略能够快速地诊断并定位出绕组的开路故障,在负载发生突变时也可以表现出良好的可靠性和鲁棒性。

非正弦反电势五相永磁电机开路故障容错控制研究

与正弦波电机相比,具有非正弦反电势波形的多相电机可提升转矩密度,但容错运行时,反电势谐波会产生额外的转矩脉动。为此,该文提出一种非正弦反电势五相永磁同步电机缺相容错控制策略。基于单相开路故障下转矩方程,推导平稳运行时同步坐标系下的电流表达式,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;并提出在同步旋转坐标系下注入低阶谐波电流,抑制由3次谐波反电势引起的转矩脉动。为了求解最优谐波电流,分别在最小铜耗或最大转矩模式下协同优化电流系数。相比现有方法,该方法在最小铜耗模式下,能够产生相同的定子铜耗;在最大转矩模式下,能够提高转矩输出能力。最后,通过五相永磁同步电机的缺相容错实验,验证所提控制策略的准确性及有效性。

基于谐波电流抑制的双三相PMSM容错型直接转矩控制

针对六相PMSM电机直接转矩控制系统在缺相运行时存在的转矩脉动大和电流谐波大等问题,提出了改进方法。根据矢量空间解耦的思想,推导出电机缺相后的数学模型和电压矢量方程,通过方程画出缺相后的电压矢量在基波平面和谐波平面的分布,分析了电压利用率的问题,在利用原始矢量制作出电机故障前后共用一个开关表的基础上,加入虚拟矢量合成后减少电流谐波的想法,以减小电机在直接转矩控制系统中缺相运行时的转矩脉动和电流谐波。利用虚拟合成矢量制作出电机在故障前后共用的一个开关表。仿真建模并验证了该方法的正确性。

基于瞬时无功功率理论的谐波检测改进算法分析

阐述模拟滤波器的对比特性,基于Fryze功率定义检测方法、小波变换的谐波检测方法,以及瞬时无功功率理论,推导并联型有源电力滤波器的谐波电流检测算法。探讨一种改进的瞬时无功功率理论,谐波和无功电流检测方法,从而解决电网电压不对称引起的正余弦信号的相位偏差影响,最终针对检测问题,提出改进算法。

低压配电网三相电压不平衡分析及抑制综述

在低压配电网中单相负荷的随机性和不确定性导致电网的电能质量问题愈发严重,针对三相电压不平衡对电网带来的安全稳定问题越来越凸显,着眼于三相电压不平衡产生的原因及现状分析,探讨提高检测不平衡电流的精度和速度的方法,以便对三相电压不平衡进行更好的治理,同时提高电力系统电能质量,确保电网安全稳定运行。

单相电路谐波及无功电流新型检测方法

为解决单相电路有源电力滤波器对谐波及无功电流实时检测中存在的不足,根据正交函数的正交特性,提出了一种新的单相电路谐波及无功电流的检测方法,它是利用对畸变电流中的基波有功和无功电流分量分别进行分解,通过加法器、乘法器和积分器计算出谐波和无功电流。电网电压发生畸变时该法可通过增加低通滤波器进行修正,并不影响实时检测的结果。其优点是整个运算电路结构简单、成本低,只需要4个乘法器、2个加(减)法器、1个PLL和2个积分器,且所用元器件可用模拟电路实现,无延时;运算方法简单,省去了复杂的矩阵和反矩阵变换运算;既可单独检测出畸变电流中的任何电流分量,又能得出谐波和无功电流之和。理论分析和仿真实验证实了该方法的有效性和可行性。

基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法

该文提出了基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法。该方法首先将 a、b、c、d 四相电路分解成ab 和 cd 两组,然后运用 ip、iq 方法对每一组的谐波电流分肯嘈巢ǖ缌鳌Ｍü缘缛萜髦绷鞑嗟缪购陀性绰瞬ㄆ魇涑龅缪菇锌刂?达到有效减少基波有功电流和基波无功电流的检测误差,从而实现了有效减少谐波电流检测误差的目标。该方法与三相电路谐波电流检测方法相比省去了三相变两相和两相还原成三相环节,与单相电路谐波电流检测方法相比省去了构筑三相电路环节。该方法将瞬时无功功率理论对谐波检测的范围由三相、单相电路扩展到了四相电路,具有原理简单,检测精度高和稳定性好等特点。计算机仿真和实验结果均表明了该文提出的方法是切实可行的。

用于有源电力滤波器谐波和无功电流检测的一种改进同步参考坐标法

根据通用瞬时功率理论,提出了一种电源电压矢量同步参考坐标变换的有源滤波器无功和谐波电流检测方法。该方法通过对电源电压矢量的同步旋转跟踪,实现对谐波和无功电流的检测,省去了锁相环及三角函数计算,计算方法简单。仿真和实验结果证实了采用本检测方法得到的补偿电流具有很好的补偿性能,而且既可适用于三相对称正弦电源系统,也可适用于不对称非正弦电源系统。

无锁相环i_p-i_q检测任意次谐波电流的新方法

电力有源滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。为了检测出任意次谐波电流,消除其对电网的危害,提出了基于瞬时无功理论的无锁相环ip-iq检测方法,该法可检测三相三线制不对称系统任意次谐波的正、负序分量,并将其相加得到任意次谐波电流,而无锁相环ip-iq检测法中的变换矩阵中的频率换为一个固定值可省去传统ip-iq检测方法中锁相环,简化了电路。理论分析表明,ip-iq变换过程中频率偏差不影响检测结果,且可通过设置变换矩阵频率实现对任意次谐波的检测。仿真结果证实了本文所提出新方法的准确性。

三相不对称系统任意次谐波电流检测新方法

提出了在三相不对称系统下,一种新的检测任意次谐波电流的方法。该方法通过构造任意初相角、具备与需要检测的任意次谐波相同频率的正弦信号和余弦信号,使其与三相电流进行相关运算,可分别检测出任意次谐波电流正序分量、负序分量和零序分量,将三种分量相加即可得到三相四线制系统任意次谐波电流的检测结果。该方法不存在锁相环电路,简化了电路结构。理论分析和仿真结果都证明了所提方法的正确性。

基于瞬时无功理论的谐波和无功电流检测方法

瞬时无功理论自上世纪80年代被提出,并成为专家学者的研究热点,经逐步完善和检测方法的改进,在许多方面都得到了成功的应用。为达到无功电流检测的最佳效果,在全面地归纳总结了近些年各方学者提出的基于瞬时无功理论的谐波和无功电流的改进方法后,按照算法的拓扑结构,将其分为锁相环节、矢量变换环节、滤波环节以及整体电路这4个方面进行分类介绍,同时比较了它们的优缺点。研究表明,不同环节的改进方法可以相互组合,以应用于不同的检测情况,从而达到最佳的检测效果,降低对系统硬件的准确度要求。另外,每种改进方法都有其应用限制,在采用多种方法结合使用前一定要加以论证,否则应用时会产生额外误差。

检测单相系统谐波电流和无功电流的一种新方法

针对单相系统谐波电流和无功电流检测中存在的问题,提出一种新的检测方法:基于瞬时无功功率的虚拟三相法。通过理论分析和仿真实验论证,表明这种算法能有效解决单相系统和三相不平衡系统中谐波电流和无功电流检测中存在的问题,且检测精度高,动态响应快。

一种改进的无锁相环三相电路谐波电流检测方法

为了解决谐波电流检测方法中锁相环和低通滤波器所引起的检测误差和延时问题,在基于瞬时无功功率理论的检测法的基础上,提出了一种新的三相电路谐波电流检测方法。该方法去掉了锁相环,引入了反馈,从而解决了锁相环对检测准确性的影响,加快了动态响应速度,补偿了低通滤波器的延时。理论分析和仿真验证表明,该方法可以准确、实时地检测谐波电流。

无锁相环单相电路谐波及无功电流综合检测新方法

提出了新的无锁相环单相电路谐波及无功电流综合检测方法。该种方法不需要锁相环电路,只需要通过构造任意初相位的基频正余弦信号,再与负载电压和电流经过相关变换后,就能分离出电压的基波分量,以及电流的基波有功分量,从而最终检测出电路的谐波与无功综合电流。在电网电压无畸变和存在畸变两种情况下分别进行了仿真。仿真结果证实其能够实现电网在有源滤波器的作用下只提供负载基波有功分量的目的,且不受电网电压畸变影响。

山东电网部分500kV线路不平衡电流偏大的原因分析及改善措施

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。

单相电路谐波及无功电流检测研究

通过静止坐标系与旋转坐标系的坐标变换关系的理论推导,得到一种新型单相电路谐波和无功电流检测模型。通过计算机仿真,得到了很好的仿真结果。理论分析与仿真结果证明了该模型的正确性。该模型不仅可以快速检测出单相电路谐波电流、基波无功电流,而且可以快速检测出基波电流及基波有功电流和基波无功电流分量。

基于电路模型和神经网络的谐波电流检测方法

针对有源滤波器的谐波电流与无功电流检测建立了三相非线性负载的等效电路模型,提出了一种基于神经网络的检测方法。该方法使用神经网络对模型中的电阻负载进行逼近,得出相对应的电力系统中的基波有功电流,从而实现谐波电流的检测。仿真结果证明了该方法的有效性。