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。

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.

基于谐波电压突变的无功功率扰动孤岛检测法

由于无法辨析并网点(point of common coupling,PCC)电压跌落的本质原因,光伏电站低压穿越(low voltage ride through,LVRT)控制与现有的孤岛保护在同时满足动作条件时缺乏选择性,影响系统的安全稳定。为研究与光伏LVRT相互协调的孤岛检测方法,根据孤岛现象和电压暂态扰动现象发生时PCC谐波电压的差异,提出一种基于光伏并网点谐波电压突变的无功功率扰动孤岛检测方法。该方法在检测到PCC处的谐波电压突变后,经40 ms延时,对光伏逆变器输出的无功电流采用基于PCC频率变化量函数进行扰动,使PCC频率超出正常范围,实现孤岛检测功能。仿真结果表明:方法在保证与LVRT协调配合的前提下能在较短时间内完成对光伏电站孤岛状态的检测;此外在故障特征量较小的工况下方法依然可靠适用,消除了传统孤岛检测方法盲区的同时保证了孤岛检测的准确性。

基于i p-i q理论的改进型谐波检测方法

针对传统的i p-i q谐波检测方法使用低通滤波器难以实现检测精度与速度平衡的问题,提出了一种使用LMS自适应滤波器与电流平均值法的串联使用代替低通滤波器的方法。为了解决传统定步长LMS算法无法兼顾收敛速度与稳态误差的矛盾,设计了一种改进的基于双曲正弦函数的变步长LMS算法。算法通过使用误差信号的时间均值估计p(n)与参数‖T‖2控制步长因子,减小稳态误差,并引入α(n)对双曲正弦函数的取值进行限制,加快收敛速度;最后通过串联电流平均值模块进一步提高检测精度与速度。使用Matlab软件进行仿真试验,试验结果表明:改进方法在检测精度与速度方面较传统的i p-i q谐波检测方法有较大提升,验证了方法的有效性、可行性。

基于换流母线电流负序二次谐波分量的换相失败检测方法

高压直流输电工程中缺乏一种准确、可靠、快速检测换相失败的方法。为此,分析了高压直流输电换相失败时母线电流的特征,提取负序二次谐波电流作为特征量并研究其影响因素,提出了基于换流母线负序二次谐波分量的换相失败检测方法。在电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC中,基于工程模型搭建了换流母线负序二次谐波分量的换相失败检测模块。试验结果表明,所提方法能有效、准确及可靠地检测出换相失败,验证了理论分析的正确性。

单相电路谐波及无动电流的一种检测方法

本文在三相电路瞬时无功功率理论的基础上，对单相电路的电流进行了分解，提出了单相电路谐波及无功电流检测的一种方法。对该方法进行了理论分析和仿真，证明该方法是可行的，其检测性能优于以往的方法。

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。

基于电流平均值法的任意次谐波电流检测

实时准确地检测出谐波电流是有源电力滤波器(APF)的重要环节。通过改进电流平均值法的积分周期,使其可用于ip,iq法的三相电路任意次谐波电流检测。为验证该改进方法的正确性,分别利用LabVIEW进行了实验研究。研究结果表明,该改进方法不仅克服了电流平均值法只能用于三相电路基波电流检测的局限,而且与传统ip,iq法中采用的低通滤波器相比,具有更快的响应速度,稳定的过渡时间。该改进方法检测准确,原理简单且易于实现,具有较强的实用性。

无锁相环d-q谐波电流检测法的实现

电力有源滤波器是补偿电力系统中谐波及无功功率的重要装置,其关键环节是实时准确的检测出谐波电流。基于d-q坐标变换的谐波电流检测方法不受电压影响,并能应用于负荷电流不对称的情况。文中介绍了d-q坐标变换的谐波电流检测的基本原理,在此基础上提出了一种无锁相环的实现方法。分析指出,d-q变换过程中的频率偏差对检测结果不构成影响。该方法用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真,并应用于电力有源滤波器样机。实验结果表明,该检测方法是准确可行的。

基于云模型的谐波电流异常检测

电力系统谐波监测是电能质量监测系统的主要工作内容,谐波电流检测能为分析设备运行状态提供依据,提出了一种基于云模型检测谐波电流是否异常的方法。根据正常运行条件下谐波电流的日95%概率值和日最大值分别建立正态云模型,利用云模型的熵来衡量正常运行方式时谐波电流的波动范围,根据正态云外隶属曲线的'3nE外边界确定谐波电流的异常阈值。同时提出了谐波电流异常检测的修正算法及简化公式。将需检测的谐波电流与谐波异常阈值进行比较,可实现谐波电流的异常检测;基于云模型确定谐波电流异常阈值可以克服基于总体样本方法确定的异常阈值受样本随机不确定性影响较大的问题,同时考虑了正常数据的波动问题,确定出的异常阈值更符合客观实际,不易造成正常数据的误判。实际工程算例验证了该方法的正确性,同时说明了总体样本方法的不足。

基于FBD法的四相输电系统电流检测方法

为了检测四相输电系统中的谐波和无功电流,在进一步完善FBD法定义的基础上,提出了一种基于FBD法的四相输电系统电流检测方法。该方法利用锁相环产生参考电压波形,可以准确检测出基波有功电流、基波无功电流和谐波电流,检测结果不受实际电压畸变的影响,实时性好。基于FBD法的电流检测方法与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,原理更简单,更适用于四相电路,在负载不平衡条件下检测效果更好。MATLAB仿真结果验证了该电流检测方法的正确性。

FBD法及复合控制在有源滤波器中的应用

与瞬时无功理论相比,FBD(Fryze-Buchholz-Depenbrock)谐波电流检测算法不仅可以应用于三相系统,也可以应用于非三相系统。文中提出了引入电网电流环的复合控制方法,设计制造了基于FBD谐波电流检测原理的大容量三相三线制有源电力滤波器产品。该复合控制算法能有效减小因输出滤波器存在时延和相移带来的不利影响,从而提高有源滤波器的补偿效果。通过仿真和理论分析,讨论了该控制方法在不同负载条件下的补偿效果。仿真和现场实验结果证明了该方法的可靠性和实用性。

自适应谐波电流检测算法

自适应法是以自适应噪声对消技术为检测原理,采用硬件电路实现的自适应谐波电流检测方法的简称,它具有强的自适应能力。自适应法尚无对应的数字化算法,针对此问题,根据自适应法的检测电路,得到了自适应法对应的数字化算法即自适应谐波电流检测算法。为了验证该算法的有效性,对其进行了数字仿真和实验。仿真揭示了一个周期内的采样个数和自适应法中的积分增益对该算法检测性能的影响。实验证实,该算法可以计算出负载电流中的谐波电流,并具有稳定性好、可靠性高、实时性好、跟踪速度快等特点。

关于谐波及无功电流检测方法的综述

谐波电流的检测方法有许多种 ,所以有必要对各种检测方法做一比较 ,以便充分利用每一检测法的特点。针对建立在瞬时无功功率理论的基础上的瞬时无功和谐波电流检测算法存在的矢量变换复杂 ,物理意义不明确的缺陷。建立了谐波及无功电流检测系统闭环、开环的统一模型。统一模型揭示了检测系统的本质。谐波及无功电流的检测是通过抽取基波有功电流 ,然后 ,从负载电流中减掉基波有功电流来获得。基波有功电流的检测过程实质是在旋转坐标系下的低通滤波。本文提出了检测电路等效低通滤波器的优化设计方案 ,研究了等效滤波器的阶数、截止频率对检测系统动、静态特性的影响。最后 。

单相电路的一种谐波和无功电流实时检测方法

提出了一种新的单相电路的谐波和无功电流实时检测方法。它利用三角函数的有关特性 ,对畸变电流中的基波有功和无功电流分量的振幅分别进行计算 ,然后通过低通滤波器把它们分离出来 ,最后得到基波有功和无功电流分量。该方法电路结构简单、动态响应速度快、检测精度高 ;既可得到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。仿真和实验研究证实了方法的有效性和可行性。

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。

三相四线制任意次谐波电流的无锁相环i_p-i_q检测新方法

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。介绍了ip-iq法的基本原理,在此基础上提出了一种适用于三相四线制系统的任意次谐波电流的无锁相环的检测新方法,该方法可以实现对三相四线制不对称系统任意次谐波的正序、负序分量和零序分量的检测,最后将检测得到的正序、负序和零序相加就可以得到任意次谐波电流,理论分析和仿真结果都证实了本文所提出的新方法的准确性。

无锁相环i_p-i_q法在有源滤波器中的实现

ip-iq法能准确实时地检测出不对称三相系统中的有害电流,它不受零序电流的影响,可以直接用于不对称系统中谐波及无功电流的检测,是目前广泛应用的一种谐波及无功电流检测方法。文中介绍了ip-iq坐标变换的谐波电流检测法的基本原理,在此基础上提出了一种无锁相环的实现方法。分析指出,ip-iq谐波电流检测方法坐标变换过程中,C变换矩阵的频率偏差对检测结果不构成影响。并通过仿真验证了该方法是准确可行的。

基于改进FBD法的谐波电流检测研究

对谐波电流快速检测和跟踪的能力是有源电力滤波器补偿性能好坏的关键,为了能快速有效的检测出三相四线制系统中的谐波电流,本文在介绍传统FBD法的理论原理的基础上提出了一种改进的FBD法。它是将传统的FBD法经过一次线性变换,减少了其间的矩阵运算。该方法不受系统电压畸变的影响,可以明显减少原方法的计算量。理论分析和仿真以及实验结果证实了该方法的正确性和优越性。