电流平均值谐波检测方法MATLAB仿真

电流平均值谐波检测法MATLAB仿真

3.2.2 三相电路谐波和无功电流实时检测 以三相电路瞬时无功功率理论为基础，计算即得三相电路谐波和无功电流检测的两种方法： 3.2.2.l 算出

运算法

或运算法和

为出发点

法。

该检测方法的原理图如图3.2所示。根据定义计

的直流分量

。电网电压为基波

，经低通滤波器(LPF)得到

波形无畸变时，为基波有功电流与电压作用所产生，

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。当有源电力滤波器用于补偿谐波和无功时，就需同时检测出补偿

对象的谐波和无功电流。这种情况下，只需断开图3.2中计算q的通道，由

即可计算出被检测电流

的基波有功分量

为：

由于采用低通滤波器(LPF)求取

，当被检测电流变化时，检测结

果有一定延迟。当只检测无功电流时，则不需低通滤波器，只需将q反变化即可得到无功电流，此时不存在延时。可求得无功电流如下式：

由理论分析可知，对于三相三线制电路，当电网电压发生畸变，不论三相电压、电流是否对称，3.2.2.2 相电网电压

运算法

运算方式的检测结果都有误差

。

该法的原理如图3.3所示。该法需要用到与a

和对应的余弦信号

，它们

同相位的正弦信号

由一个锁相环(PLL)和一个正、余弦信号发生电路得到。

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这里，无论三相电压是否畸变，当

不对称或有畸变时，

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中的直流分量和分别与三相电流的正序基波有功和无功分量相

。用LPF分离

如下，

对应，而其中的交流分量分别与谐波或不对称分量相对应出

和

，再对式(3-13)进行反变换，就得到基波分量

与p、q运算法相似，当要检测谐波和无功电流之和时，只需断开图3.3中计算的通道即可。而如果只需检测无功电流，则只对进行反变换即可。

理论分析表明，对于三相三线制电路，即使电网电压发生畸变，按这种方式进行检测时，由于只取

、

参与计算，畸变电压的谐

。

波成分在运算过程中不出现，检测结果也不受电压波形畸变的影响

3.3 基于电流移动平均值原理谐波检测新方法

上述两种方法，均需使用滤波器。使用模拟低通滤波器时，动态响应较慢，过渡时间要将近两个周期。而使用数字滤波器虽然延迟较小，但数字实现较为复杂，计算量较大。本节介绍一种改进的平均值原理方法

法——电流移动

。它不使用传统滤波器，而是利用电流结构特点，由平

均值原理得到与基波分量对应的直流量，进而得到谐波和无功分量，具有较快的动态响应速度。 3.3.1 电流移动平均值原理

基于瞬时无功功率的

法构造了以同步电压(

系统)速度旋转

，并通

的具有两个正交轴的参考坐标系，来得到瞬时电流两相分量过传统的滤波器LPF滤波，得到与电流基波分量对应的直流量。

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