發(fā)布時間：2021-01-14 19:50

　　在此分析了傳統(tǒng)無功功率及諧波檢測方法的原理及不足,提出了一種基于虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系的無功功率及諧波檢測方法。該方法無需電壓鎖相即可實現(xiàn)特定次諧波的幅值和瞬時值的提取,克服了電壓畸變以及電壓鎖相精度低造成檢測精度降低的問題。同時該方法引入幅值、相位補償環(huán)節(jié),解決了因運算量大造成的檢測延時以及因傳感器精度等造成的幅值、相位偏差問題,然后從理論分析方面對其性能和應(yīng)用場合進行了分析。最后通過仿真模型和工程應(yīng)用驗證了該檢測方法的正確性和可行性。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖３檢測方法原理框圖??Ｆｉｇ．?３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??虛擬正變換旋轉(zhuǎn)因子可表示為：??

現(xiàn)指定次諧波檢測以及各次諧波輸??出限幅處理的問題。最后結(jié)合理論分析和工程應(yīng)??用驗證了該方法的正確性。??以及電流信號可實現(xiàn)第次諧波值的實時提取，??整個檢測過程無需電壓鎖相環(huán)節(jié)，避免了由鎖相??精度引起的檢測精度問題。為了彌補檢測的延時??以及傳感器精度引起的檢測誤差，還加入了相角??補償Ａ０？和幅值補償系數(shù)??２傳統(tǒng)無功功率及諧波檢測原理??目前動態(tài)補償器常采用以三相電路瞬時無功??功率理論為基礎(chǔ)的ｉｐ－ｉｑ檢測方法檢測出三相系統(tǒng)??中的無功電流和諧波電流，其原理圖見圖１。??圖１?ｉｐ－ｉｑ檢測方法的原理框圖??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｐ－ｉｑ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ??該方法需要用到與ａ相電網(wǎng)電壓ｅ，同相位的??正弦信號ｓｉｎｗｔ、余弦信號－ｃｏｓｇ＾和ＰＬＬ，因此檢測??精度受電壓傳感器精度、鎖相精度、處理器運算速??度等因素影響。這里提出了一種基于虛擬旋轉(zhuǎn)坐??標系的無功功率及諧波檢測方法，無需電壓信號及??ＰＬＬ參與檢測，一方面減少了運算量，另一方面克??服了電壓檢測及鎖相精度造成的檢測精度問題。??３虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系無功及諧波檢測原理??３．１虛擬坐標系的建立??圖２為虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系。??設(shè)；為瞬時電流，虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系由／ｉｐ，％軸??組成，旋轉(zhuǎn)角速度軸的虛擬旋轉(zhuǎn)??夾角為氏，其中ｎ�。保�，３，…，表示第ｎ次諧波??分量；叫為基波旋轉(zhuǎn)角速度；／，為基波頻率。當提??取第ｎ次分量時，將／分解到ａ，坐標系獲得??分量，分解到虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系的分量分別為‘，‘。??３．２虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系的檢測原理??虛擬旋轉(zhuǎn)坐標系的無功功率及諧波檢測方法??

能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允??許的偏差》規(guī)定供電電壓頻率偏差±０．２?Ｈｚ，由此??將式（２１）進行頻率偏差對瞬時值檢測進行分析。??如圖４所示，對頻率偏差｜Ａ／｜＜０．２５?Ｈｚ時所提方??法檢測誤差百分比進行分析。??１５０??１００??５０??￥?０??＇－５０??－１００??－１５０??０?０．０１??０．０２?０．０３?０．０４??ｔ／ｓ??圖５三相系統(tǒng)電流波形??Ｆｉｇ．?５?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｓｙｓｔｅｍ??圖６，７為系統(tǒng)電流中５次諧波與所提方??法檢出的５次諧波瞬時值波形，可見，檢出的??５次諧波相位和幅值與系統(tǒng)中的５次諧波波形一致。??３０??２０??１０??Ｓ?０??－１０??－２０??￣＾）〇０２?０．０２６?０．０３２?０．０３８??ｔ／ｓ??圖６三相系統(tǒng)５次諧波電流波形??Ｆｉｇ．?６?５ｔｈ?ｈａｒｍｏｎｉｃ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｓｙｓｔｅｍ??（？．０２?０．０２６?０．０３２?０．０３８??ｔ／ｓ??（ｂ）檢出５次諧波幅值??圖７檢出５次諧波電流波形??Ｆｉｇ．?７?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?５ｔｈ?ｈａｒｍｏｎｉｃ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｅｔｅｃｔｅｄ??圖８，９為系統(tǒng)電流中７次諧波與所提方法檢??出的７次諧波瞬時值波形，可見，檢出的７次諧波??相位和幅值與系統(tǒng)中的７次諧波波形一致。??ｉｓ??１０??５??＾?〇??－５??－１０??１??０２??００２６?，ｒ３２?＿??圖８三相系統(tǒng)７次諧波電流波形??Ｆｉｇ．?８?７ｔｈ?ｈａｒｍｏｎｉｃ

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2977439