基于Matlab的p-q法与ip-iq法仿真分析

针对p-q法和ip-iq法的谐波电流检测效果的比较,由于两种检测方法都是首先检测出原电流基波分量,再与原电流做差得到原电流谐波分量,因此可以通过计算检测出的基波电流中的谐波含量或畸变率来比较两种方法的检测性能。在接有非线性负载的系统中,通过控制电压源的电压波形,在(0.8-0.9)s时间段内产生标准正弦电压,在(0.9-1.0)s时间段内产生的畸变电压,利用p-q法和ip-iq法分别对同一检测点进行谐波电流检测。通过Matlab软件仿真试验,在(0.8-0.9)s时间段内利用p-q法和ip-iq法测得的基波电流的畸变率分别为1.72%和2.04%,在(0.9-1.0)s时间段内利用p-q法和ip-iq法测得的基波电流的畸变率分别为32.73%和4.39%。从而得出结论:在检测点处电压无畸变时,两种方法的检测性能都比较好,基波电流畸变率低,误差小;当电压发生畸变时,p-q法检测性能变差,基波电流畸变率变高,而ip-iq法检测性能无明显变化,适用范围更广。

基于ip-iq法的并联有源滤波器在微网中的应用

首先分析了基于三相瞬时无功理论的ip-iq谐波电流检测法的基本原理,将基于ip-iq法的并联有源滤波器应用于微网系统,分析有源滤波器的控制方式,并在SIMULINK中建立接有非线性负载的微电网模型,对其基波电流、谐波电流、电网电流和负载电流进行检测分析,计算电流畸变率,以证明基于ip-iq谐波电流检测法的并联有源滤波器在微网中应用的可行性。

各相独立ip-iq法APF直流侧稳压策略研究

有源电力滤波器(APF)是动态抑制谐波和无功功率的有效手段。谐波检测的快速性和精确程度决定了APF的补偿性能;同时直流侧电容电压的稳定是APF正常工作的前提。此处详细介绍了基于各相独立i_p-i_q谐波检测APF的实现方法;并提出一种适用于各相独立i_p-i_q法APF的直流侧电容电压控制策略,在进一步减少计算量的同时可以保证直流电压的平衡稳定。建立了三相三线制APF模型,并通过仿真和实验验证了各相独立i_p-i_q谐波检测法和所提直流侧电压控制策略的正确性。

基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法中的SPLL改进研究

谐波电流检测是有源电力滤波器的关键环节之一,采用锁相环准确锁定电网电压频率是保证正确检测谐波电流的重要前提。基于瞬时无功功率理论ip-iq谐波电流检测算法,详细研究了应用于谐波检测环节的各种软件锁相环的原理及优缺点,并在此基础上,对基于DSC(Delay Signal Cancellation)模块的三相软件锁相环进行了改进。仿真和实验结果表明基于DSC模块的新型三相软件锁相环SPLL(Software Phase-locked Loop)算法实现简单,运算速度快,能够准确锁定相位信息。

基于ip-iq算法检测电力谐波的Simulink仿真研究

随着电力电子技术的发展,电网中的谐波污染越来越严重,已成为电网中的"公害",对电网谐波进行检测与研究是限制、消除谐波危害的前提。本文在分析了国内外谐波检测技术的现状和发展方向的基础上,研究了电力谐波的基础理论和检测算法。重点对ip-iq检测算法的理论和实现进行了详细的探讨,并用Matlab/Simulink软件对此检测算法进行了仿真分析。

基于二阶广义积分器的改进型ip-iq谐波检测算法

针对电网直流分量和高次谐波对谐波电流检测精度的影响,提出了一种基于二阶广义积分器的改进型ip-iq谐波检测算法。该算法在传统ip-iq法的结构上加入了改进型SOGI滤波环节,有效滤除了输入信号中的直流分量同时还抑制了高次谐波,改进型SOGI的锁相环在电网电压含高次谐波和直流分量的情况下能提供稳定的电网电压频率,从而能够更准确检测出谐波电流。仿真算例对比分析了传统ip-iq法和基于一般SOGI的ip-iq法,验证了文中提出的谐波检测方法在电网含直流分量和高次谐波时的有效性和可靠性。

三相四线制电网谐波电流检测ip-iq法的改进

为使三相四线制电网中谐波电流检测电路结构更为简单,响应速度更快,检测结果更为精确,基于瞬时无功功率理论,对传统谐波电流检测法进行改进.将锁相环PLL去掉,设定固定角速度构造正、余弦回路;提出新算法矩阵,改进ip-iq算法,去掉零序分量,使得三相四线制电网中电流正序分量的计算更为简便;将低通滤波器LPF换成陷波滤波器,利用其点阻滤波的特性,滤除工频电流,然后与含有谐波的原电流作差,快速、精确测得谐波电流.通过仿真,验证了改进后的ip-iq法检测电路更简单、响应更快、检测结果更精确.

一种改进的ip-iq谐波电流检测法

针对传统ip-iq谐波电流检测法存在的误差,首先进行了误差原因分析,并提出了一种改进型谐波电流检测法。该方法利用基准电压提取法代替了锁相环电路,解决了传统检测法在电网电压不对称情况下基波正序有功电流的检测误差问题;用电流平均值法代替了低通滤波器提高了系统的响应速度。最后通过仿真实验验证了所提方法的可行性。

一种改进的i_p-i_q谐波检测方法及数字低通滤波器的优化设计

有源电力滤波器的工作性能,很大程度上取决于对谐波和无功电流高精度、实时的检测上。针对有源电力滤波器工程应用的需要,该文提出了对ip-iq方法在检测谐波和无功电流应用上的改进,不仅减少了计算量,还能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测。针对电网中谐波电流相对基波电流较小的特点,该文进一步提出了采用均值滤波器来改善ButterWorth低通滤波器特性的数字低通滤波器优化设计新方法,使其能更好的适应电网谐波和基波无功电流检测的需要,从而使整个检测系统可以同时获得良好的检测精度和令人满意的动态响应速度。

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。

无谐波检测环节的并联型有源电力滤波器研究

阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法并对此进行了演化分析。基波有功电流的精准检测决定了谐波指令电流的精度。为实现基波有功电流无延时、无误差的检测,在SPWM控制策略下运用了无谐波检测环节的谐波指令电流检测方法,利用MATLAB/Simulink仿真工具对ip-iq检测法和无谐波检测法进行仿真对比,通过改变系统参数电感量来验证无谐波检测方法的补偿性能。仿真结果验证了无谐波检测的优越性,为改善滤波器的滤波效果和推进优化控制策略提供了良好的途径。

电动汽车充电机电能集成监测系统的设计

针对电动汽车充电机传统电能测试系统为手工方式,存在功能不全、效率低等缺点,提出了一种充电机电能集成监测系统,主要由三相交流程控模块、交流测量分析模块、直流测量分析模块、直流模拟负载和工控机组成,具有智能、高效的特点。由于充电机三相交流侧供电电源存在电压不平衡和畸变,使无功电流及谐波电流难以精确检测。对此问题,提出了一种复合电能检测算法。该算法主要由改进ip-iq算法和自适应谐波电流分频检测算法组成,前者主要用来检测不平衡电压下的无功电流,后者主要用来分频检测谐波电流。所提出的复合检测算法由于减少了低通滤波器的数量,所以提高了检测算法的响应速度;而自适应谐波电流分频检测算法提高了整个算法精度。仿真结果表明所提出的检测算法能够在0.04 s之内准确的检测出无功电流,在0.02 s内检测出各次谐波电流且误差接近0。实验结果表明所研制的监测系统对交流量的测量准确度可达0.1%、谐波量的测量精度为0.5%、直流量的测量精度为0.1%。从以上研究结果可得知所提出的集成监测系统可提高电动汽车充电机的测试水平及工作效率。

基于I_p-I_q法谐波检测中数字低通滤波器的设计及其DSP实现

针对基于Ip-Iq法的谐波检测在有源电力滤波器的应用,利用Matlab仿真软件建立仿真模型,分析低通滤波器的选择、设计及其对谐波检测的影响可知,不同类型的低通滤波器,以及滤波器的阶数、截止频率对谐波检测的动态过程和精度都有一定影响。综合考虑谐波检测的要求,选用契比雪夫低通滤波器进行仿真,结果表明:该滤波器阶数越高响应速度越快,但在通带内存在高次谐波;阶数越低响应速度越慢,但通带响应较好。在仿真的基础上给出了用数字信号处理芯片(DSP)实现基于Ip-Iq法谐波检测的方法和结果,实验结果验证了仿真的正确性和低通滤波器对检测结果的影响。

一种改进i_p-i_q谐波电流检测算法

为了更加快速、精确地检测出三相电力系统中谐波电流,基于瞬时无功功率理论,提出了一种改进谐波电流检测算法。该算法利用一种变步长LMS算法来实现ip-iq理论中低通滤波器的功能,用当前误差信号和上一次误差信号归一化的自相关估计来进行步长迭代。与传统ip-iq算法相比,该算法在不降低检测精度的前提下,具有更快的动态响应性能。理论分析和基于Matlab的仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。

一种新的谐波电流检测方法

有源电力滤波器要求能够实时、准确地检测出电网中实时变化的谐波电流。针对现阶段对电网谐波电流检测方法中普遍存在的时延、计算量大等不足,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq变换法。该方法的特点为:省去了传统ip-iq变换中三相到两相的变换及其反变换,使计算过程大大简化;利用单相电压构造同步旋转角,不管在三相对称系统还是不对称系统中都能有效检测出电网谐波电流;不需要锁相环电路就可以获得得同步旋转角,消除了传统ip-iq变换过程中锁相环带来的影响。仿真与实验结果表明,该算法能有效提高系统的实时性、目标跟随能力,更适合于有源电力滤波器的工程应用。

一种适用于多样化补偿的谐波检测方案

基于i_p—i_q法谐波检测及其改进方法的原理和特点建立一种适用于多样化补偿的谐波检测方案,其包括特定次谐波补偿模式和全补偿模式。全补偿模式检测结果在动态中含有较大的基波分量,因而较慢的动态响应不利于装置控制,但通过提高低通滤波器截止频率而提升其动态响应会降低稳态检测精度。针对该问题建立一种改进的全补偿模式。改进的全补偿模式由低次谐波的特定提取和基波正序分量提取复合而成,使基波正序分量提取采用较高截止频率的低通滤波器也可以获得较好的低次谐波稳态检测精度,分析低次谐波特定提取和基波正序分量提取两个环节对改进的全补偿模式动态特性的影响。仿真研究表明改进的全补偿模式具有快速的动态响应和更好的稳态检测精度。

一种改进型静止同步补偿器补偿电流检测方法

针对现有ip-iq方法在三相电压不对称或畸变时存在较大检测误差和延时问题,本文在深入研究三相电路对称分量理论和平均值理论基础上提出了一种改进型ip-iq算法。用正序基波电压正余弦信号计算模块取代锁相环来减少检测误差,用均值滤波器取代低通滤波器来减少延时。理论分析和仿真结果验证了本文所提方法的正确性和有效性。

基于两相电压sin/cos变换的i_p-i_q检测改进算法

针对传统ip-iq检测算法在三相不平衡系统中存在延时、干扰放大、计算量大等不足,本文提出了一种适用于三相不平衡系统的ip-iq改进检测算法。该改进算法通过对AB两相电压进行sin/cos变换,再结合基于负荷突变的改进滑动平均值滤波方法获得与电网基波电压对应的直流分量,通过数学计算求得电压基波同步旋转角ψ1u;然后在PSIM中建立三相不平衡系统仿真模型,在此模型上对该算法进行验证分析,结果显示该改进算法响应速度快,并能够准确检测到基波正序和基波负序分量,适用于在逆变器中的应用。

三相四线制系统任意次谐波电流的检测新方法

利用有源电力滤波器补偿电力系统的无功和谐波电流时,为实时准确地检测出谐波电流,根据通用瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相四线制系统的任意次谐波电流的检测方法。该方法以传统的ip-iq法为基础,适当修改变换矩阵就可检测不对称系统任意次谐波的正序、负序分量,再等价三角变换所得的每相电流零序分量以检测出任意次谐波的零序分量,相加所得的正、负和零序分量即得到任意次谐波电流。该方法克服了传统的ip-iq法不能用于三相四线制系统任意次谐波检测的缺陷,具有原理简单,检测精度高和稳定性好等特点。理论分析和仿真结果都证实了该方法的准确性。

一种改进型i_p-i_q谐波检测法

介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基本原理,指出传统ip-iq法检测到的基波有功电流分量的幅值和相位因电网电压与其正序分量的相位差而存在误差;提出一种改进型ip-iq谐波检测法,该方法通过正序电压分量和移相算子相结合的方式获取同步旋转信号,减小了因三相电压不对称而导致的检测误差,同时引入电流平均值理论以取代低通滤波器,提高了谐波检测的动态响应能力。Matlab仿真结果表明,该检测法在三相电网电压不对称的情况下能准确检测到基波正序有功电流,且具有较好的动态响应特性。