计及谐波影响的不对称系统基波序分量快速检测

基于延时构造正交信号的时域瞬时对称分量变换被广泛应用于计算三相不对称系统的正序与负序分量.推导了延时构造基波正交信号所导致的谐波变化,建立了含有谐波的不对称电压经时域瞬时对称分量变换后的序分量表达式.基于延时系数与谐波阶次之间的数值关系,详细研究了谐波在电压序分量中的分布规律.综合考虑正交信号延时与Park变换后的滤波时间,给出了利用时域瞬时对称分量变换快速准确提取谐波畸变不对称系统基波正序分量与负序分量的正交信号最佳延时构造方法.仿真与实验证明了理论分析的正确性.     

基于同步坐标的有源电力滤波器检测策略

针对有源电力滤波器(APF)谐波抑制效果在很大程度上取决于对电网中无功、谐波和负序电流快速而准确监测的问题,提出一种用于无功、谐波和负序电流检测的改进的同步参考坐标法.将采样得到的三相电网电压变换到α-β坐标系,由相关分量合成所得矢量就是电网正序基波分量和负序基波分量的叠加,进而得到理想的基波电压,可计算出cos θ、sin θ.所提出的方法通过对电网正序基波电压矢量的同步旋转跟踪,可以省去锁相环及三角函数的计算.采用Matlab软件仿真及实验模拟三相不平衡负载的检测,结果均证明了采用所提方法的APF具有良好的补偿性能.     

基于对称分量法的三相电路谐波和无功电流检测新方法

提出一种基于对称分量法的谐波和无功电流检测新方法。首先将三相电路作为三个单相处理,分别检测出各相电流基波有功分量和基波无功分量的幅值,由对称分量法推导出三相电流正序基波有功分量和正序基波无功分量幅值与各相电流基波有功分量和基波无功分量幅值的关系。而三电流正序基波有功分量分别与该相电网电压同相,正序基波无功分量与该相电网电压垂直,从而可以根据补偿目的直接组合出所要求的电流量。     

集成电路型正序分量和负序分量过滤器的设计

对采用集成运算放大器组成正序分量和负序分量过滤器的设计进行了深入的研究.目的是使所设计的集成电路型正序分量和负序分量过滤器不仅能精确反映正序分量和负序分量的大小.而且能精确反映正序分量和负序分量的相位,以提高它们的实用性.综合多种集成电路型正序分量和负序分量过滤器的优点并加以改进后设计的集成电路负序分量过滤器,经仿真分析表明只要将该负序分量过滤器的任意两个输入端子互换.即可构成正序分量过滤器,由此而构成的集成电路型正序分量过滤器则能精确反映正序分量的大小和相位.     

空间矢量法自适应检测基波正负序及谐波分量

为了满足系统各分量的实时检测,结合空间矢量概念与自适应干扰对消原理提出了适用于三相系统的基波正、负序分量和谐波分量的自适应检测方法,并详细地分析了检测电路的频率特性。结果表明,所提出的自适应检测方法对于基波检测回路相当于一个理想的二阶带通滤波器,对于谐波检测回路相当于一个理想的二阶陷波器。当被检测信号发生严重畸变时,为克服高次特征谐波对检测精度的影响,采用了在积分器前串接低通滤波器的方法来减小谐波引起的权值波动。用软件PSCAD/EMTDC仿真带不对称负荷的三相电压型逆变器的结果证明了所提检测方案正确有效。     

一种改进的三相电路谐波和负序电流检测方法研究

为精确检测三相电路的谐波和负序电流，提出了一种改进的谐波和负序电流检测方法。该方法通过基滤提取和正序分量分解得三相正序基波电流，由三相电流减去正序基波电流得到谐波和负序电流，文中详细地介绍了基波提取单元的工作原理，仿真与实验表明该检测方法能精确地从三相畸变电流中检测出谐波和负序电流。     

平方根分解的复数扩展卡尔曼滤波及其在电力系统对称分量估计中的应用

快速准确检测基波正负序对称分量对于电网电压不对称时的控制非常重要。利用复数扩展卡尔曼滤波方法对基波正负序分量及其频率进行了估计。为提高复参数滤波稳定性,通过对协方差矩阵平方根分解,提出了一种基于平方根分解的复数扩展卡尔曼滤波方法。利用αβ变换,将abc坐标系下的三相电压瞬时正序、负序分量变换到αβ坐标系,利用获得的αβ坐标系下的正序、负序分量构建复数向量,在定义状态变量后,建立了三相电力系统非线性状态方程及观测方程。分别利用方法和传统复数卡尔曼滤波方法估计三相电力系统正序、负序分量和频率,估计结果显示方法在估计精度及收敛速度等方面具有明显优势。     

一种DSTATCOM补偿指令电流的实时检测方法

提出一种改进型瞬时对称分量法.该方法根据_二维时域正交坐标系中旋转相量与其瞬时值的对应关系,采用两点采样法,只需连续两次采集三相相量共计6个瞬时值即町确定各序分量的瞬时值.仿真结果表明,该方法能够实时、精确地检测出三相不对称相量中各序分量的瞬时值.基于该方法.提出一种配电网同步补偿装置(DSTATCOM)补偿指令电流的检测方法.该方法避免了复杂的移相电路、锁相环电路以及正余弦函数表的发,丰器及其查表过程等,消除,由此带来的误差和故障.试验结果显示.该电流检测方法能够快速、准确地检测出与系统电压基波正序分量同步的基波正序有功电流分量.从而检测出DSTATCOM装置补偿所需包含的谐波、负序以及无功分量的指令电流.     

电网严重畸变情况下的锁相策略研究

针对传统三相软件锁相环PLL(phase-locked loop)在电网电压同时含有较低次谐波分量和负序分量等严重畸变情况下不能完成精准锁相的问题,提出基于滑动离散傅里叶变换DFT(discrete Fourier transform)滤波原理的新型三相软件PLL。滑动DFT算法可以准确地从含有各次谐波的电网电压中提取单位基波信息,再结合基于延时信号对消的基波正负序分量分离方法提取出基波中的正序分量,最后采用同步参考坐标系锁相环SRF-PLL(synchronous reference frame phase locked loop)得到基波正序相位信息。结果表明,新型锁相环在电网电压同时处于不平衡、含有高次谐波和低次谐波以及直流分量的情况下均能够完成精准的锁相。     

针对不平衡电网的谐波检测新方法

为解决不平衡电网中电压相位偏移及电流中存在不平衡分量对谐波检测造成的影响,利用二阶广义积分原理设计了一种适用于电网电压不平衡且可抗直流分量干扰的锁相环;其次,在传统d-q变换谐波检测法的基础上做出改进,利用对称分量法提取负序基波电流,经Park变换得到负序基波电流在正序坐标系下的交流分量,从而消除传统谐波检测方法在三相不平衡工况下对正序基波电流检测时的误差。经仿真验证分析,该方法能有效检测出不平衡电网中的谐波电流。     

基于双dq变换正负序提取及锁相环的FPGA实现

对于并网型电能质量治理设备,如有源电力滤波器(APF),为了实现对电能质量的检测与治理功能,需要对三相电压基波的正负序进行快速准确提取。当电网电压发生不对称、畸变等情况时,能否快速准确获得基波电压的频率和相位信息将会大大影响电能质量治理设备运行性能。文中依据同步旋转坐标变换理论,采用双dq变换方法,通过低通滤波器(LPF)处理,实现对基波电压的正负序提取,在此基础上引入负反馈控制理论实现锁相环功能。依据此理论使用FPGA实现基波电压正负序提取及锁相环功能,经测试表明文中所设计的系统能够在三相电压出现不对称、畸变等情况时,快速准确实现基波电压正负序提取、以及基波频率和相位的锁定,能够满足有源电力滤波器对于电压频率、相位实时检测与设备控制保护的使用需求。     

基于FBD法的基波正负序电流实时检测方法

为了快速、有效地检测电气化铁道供电系统中的基波正、负序电流和高次谐波电流,文中提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的电流实时检测方法。利用锁相环跟踪三相不对称或畸变电压的某一相,获取其频率和相位信息,以此构造基波正序参考电压和基波负序参考电压;利用构造的正、负序参考电压和检测出的三相电流求得对应的正、负序等效电导;对电导进行低通滤波器滤波,获取其正、负序直流分量;将电导的正、负序直流分量乘以相应的正、负序参考电压,即可获得基波正、负序电流;从总电流中减去基波正、负序电流即得到谐波电流。由于该方法只需要检测系统三相电压中一相的基波频率和相位,因此可应用于系统电压不对称或畸变的情况。该方法无需Park变换和dq变换,计算量较小。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法

本文提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正负零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a-c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量,并通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量。最终将对应分量求和得到检测结果。仿真分析表明,该方法无论三相电路电压是否畸变,都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。因此,它可应用于电力系统故障检测、保护和电力有源滤波器谐波电流检测中。     

正序故障分量及其在继电保护中的应用

根据叠加原理给出正序故障分量的概念及特点．详细阐述正序故障分量在故障方向判别、相比较纵联保护、自适应电流保护及故障测距中的应用原理，对比说明基于正序故障分量的继电保护原理较传统保护所具有的优点。     

高精度快速负序算法的研究

现有的快速负滤序算法在电网频率偏时精度不高,具有较大的不平衡输出,这将对利用负序分量作为保护动作特征的原理带来不利影响。文中提出一种新型的、高精度的故障分量－综合负序矢量的概念,并给出综合三相负序分量的实时算法。综合负序矢量是构成空间矢量坐标系统的空间分量。它具有不受系统振荡,频率偏移和负荷波动的影响的特点,是一种理想的故障分量,尤其适用于分析电网振荡中的不对称故障,理论分析和ＥＭＴＰ仿真都证明该     

一种基于旋转坐标系的新型正负序提取方法

正负序提取在电能质量检测和电机矢量控制等工程问题中具有重要意义。本文提出基于旋转坐标系的三角函数法(TFM),进行正负序提取。首先,阐述了该方法的理论依据,给出几何解释;然后,提出了带低通滤波的TFM以适应三相交流量中谐波较重或突变较大的情况,同时提出了带锁相环的TFM以适应频率变化或相位测量精度要求较高的场合。最后,通过仿真对比和风力发电并网变流器控制中的应用,说明了本文所述方法既具有较高的稳态精度,也具有较快的动态响应速度。     

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法及其实现

提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正、负、零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a- c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量并通过适当变换,之后通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量,最终将对应分量求和得到检测结果。实验结果表明,无论三相电路电压是否畸变,通过该方法都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。利用本文提出的电流检测方法原理,研制出一台以微机为上位机的动态谐波电流检测仪,目前该装置已应用于某变电站的谐波电流检测中,运行情况良好。     

基于二阶广义积分器的基波正负序分量检测方法

提出了一种检测基波正负序分量的新方法.首先通过瞬时对称分量法及坐标系变换理论分析了在αβ坐标系下通过90°移相算子实现正负序分量检测的原理;然后构造了基于二阶广义积分器的移相系统.理论分析及仿真结果表明,该移相系统在特定频率下具有90°移相特性,同时表现出滤波作用.采用双线性变换法实现移相系统的离散化,并提出了基于所构...     

基于双自适应滤波的谐波电流综合检测法

针对在电压畸变及不对称时,自适应滤波的参考输入较难获得问题,提出一种基于双自适应滤波的负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测方法。该方法先对系统电压进行序分解,得到其中的正序分量,再通过自适应滤波器得到其中的正序分量中的基波成分,将其作为电流自适应检测的参考输入。利用Matlab对提出的检测方法进行仿真研究,结果表明该检测方法能够有效地进行负载电流中谐波、无功及负序电流的综合检测,而且电网电压的波形畸变及不对称对检测结果没有影响。