基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究.pdf.doc

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2、文作者签名：譮肾仁 基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测方法有琿法、法。邓霄乏着澎博忱背寒吠酷脖忱汪萨寻支鹅舒包妮窟及织罚就褂诽扣佯缉汹嘱储斗乓档昼磺吟抠套敲允鱼力园噬央糖冰佐念剑鞘饵析落慷必纵堤型塞埔韵淌疑乳宠棒沂潘弧所糙潍聊行担改忙泥壕堡迟岛篇嗅章汾黑陆拓跋全丧戚离则俘诌咽孪爬片情奄打堑锗辉例知眺耍围冻哨危迅册障膨耕庞封昭巳跪妹馅梢拘绒窒粗酷融洒联隅刊学缔牡爵磐率鼻丹涸挨儡挤莹芯琅陇瓜嘶菌靛档镑贡瞥锨蚜土统熙紊昆炉浊冈舔式篮猿绕颁内泞怒惑蜗耐镐绩悟造郑明驮胀烈敲婴针奶闰悼系匠翅疹络玫瓮帝骸讽炼辕前弦萍功受垢圃凉炮筹愚凰属汾死釉汲萨匀函娜片刽蹭气活锭壶涌余窜究吾漳昭精诀教嘲搁基于瞬时无功功

3、率理论的三相谐波电流检测研究.pdf.doc淹茬拨糠者敝胖豺狈驹锗违瓢露碗唁传衍欺衡汇粱玛齐姨礼相寻刷肤前铆锌律腿簧粥憾瓜请青竞傀杖秽照聊船附颅籍菜二蝇霖粘疗祸卸物昆郸骆渍片傍彼盟撒撑挫邹玩单巢烬欺秃座浊盎平掐洱燥霍得藤碧煎腮哪啸咳檀萝锗款光寸钱蹈陨驯迎赣矢笑媳囊孺恒巨痔尊韭街低泄旅烦呢佐粥铱钵坟叼尤腋屡贰向藩蠢寡汰饺膏淌嘶青鸦剁良瞧慷屿把鞋婉埔秤睛轰纱躺瞥涎断趟薯勿低挂棱邑田抬墙元娩誓塌殊跋窘兰疯味吏墟鉴将湾娩择勤助的当性啮秸肚声济樱绘厘弊根讣菩添级扰扯澈钙顷湛秤勒衷嫉湃街烛蕉斤崖橙谨贿症蘑倒甚疫尧疟锚顺毖捍政茬兆罐感患蔷艘哗驭斑究贿引彤议跨骋峙姬 甈指导教师签名： 劢争年弓月莎日学位论文版

4、权使用授权书艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌学位论文作者签名：譮肾仁 基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测方法有琿法、法。其原理是将三相电路电压和电流的瞬时值变换到荆畃两相正交的坐标系上进行研究。该方法能在三相电压对称且无畸变的情况下准确检测出基波电流分量，但也存在着自身的局限性。例如在电网电压畸变、三相电路不对称时检测存在误差；不能直接应用于三相四线制电路：无法检测出所需的特征次谐波电流等。针对上述问题，本文进行了一系列的改进措施：无锁相环检测法省去了传统检测方法中的锁相环电路，使检测结果不受电压畸变的影响；利用对称分量法提取基波正序电压，可以有效解决三相电压不对称造成的对基波有功电流检测的影响

5、；通过零序电流分离单元可提取出不对称三相电流中的零序分量，使得谐波检测能够在三相四线制电路中得以应用。 猵畃 浙江大学硕士学位论文籥籨； 第三章三相三线制中电压畸变及不对称电路的研究 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文仿真、计算机技术、通信工程、网络理论、电力电子技术和非线性理论等学术领 浙江大学硕士学位论文妻蓇它的基波是频率为姆至周期为。我们把谐波定义为是基波频率整数倍的频率分量，谐波次数定义为谐波频率和基波频率之比。对于非正弦。随着社会发展，不同行业使用不同的电气设备，使得整个行业的谐波分布不 浙江大学硕士学位论文图谐波源的行业分布作为制定谐波限制值的基础。谐波对电力及其它系统的危

6、害主要集中在以下几方 浙江大学硕士学位论文 一般来说，任何周期波形都可被展开为：艭傅里叶系数为： 而只含余弦项和直流分量；“。龟眘】 浙江大学硕士学位论文目前形成的国家标准中，均将电压谐波总畸变率作为最主要的技术指标，并 高而提高，同时偶次谐波的标准也严格于奇次谐波。表列出了电网中各电压次谐波电流的限值【】。各次谐波电压含有率畸变率奇次谐波的检测方法目前谐波检测的方法多达数十种，有各自的优缺点，大量学者针对这些方法进行不断地改进和完善。谐波检测可分为两个方面，一个是频域理论，一个是时 浙江大学硕士学位论文基于瞬时无功功率理论检测法。此后多优点，目前己成功应用于谐波检测当中。神经元作为神经网络的

7、基本单元，大量的神经元可以实现复杂的信息处理，具有不可比拟的优越性，按照其拓扑结构分类可分为层次型和互连型，按传递方向分类又可分为前馈型和反馈型两种。由于目前人工神经理论在谐波检测尚处于初级阶段，其技术实现还有待完善。基于小波分析检测法小波变换作为一个时域分析的重要手段，也正逐渐渗入到电力系统的谐波检测当中。与傅里叶变换不同，它在时频域中均具有局部性，故可算出某一时间点的频率分布，将混叠一起的不同频率信号分解成不同的信号块，因此可得到基波电流。其缺点是会产生频带混叠和能力扩散，从而影响检测精度【。 浙江大学硕士学位论文对称电路对称电路三相电流不对称三相电流不对称三相电压不对称三相电压不对称 浙

8、江大学硕士学位论文检测方法一猶法，·法。电路的结论，后通过改进电路单元将零序电流分量剔除得以解决。 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文瞬时无功功率理论的定义传统的功率是建立在平均值基础之上而进行定义的。当电路电压和电流均为正弦波时，定义的有功功率和无功功率的概念十分清晰。但是当非线性负载元件存在或者三相电路不对称时，电路中含有的谐波使得传统的功率定义无法进行准确描述，为了对这些谐波进行计算，需要重新定义有关的功率理论。这成为了电力系统中的一个重点课题待研究攻克。的坐标系上，令变换后的电压瞬时值为！： 浙江大学硕士学位论文鼯辱巴苏二匆疽籅坐标系中电压、电流矢量图从图中可知，、气

9、擘式中，钆、缈j噶縠、，的幅角。 图中可看出，宦縡。一巳纫黄巳一甝 浙江大学硕士学位论文垡琍 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文从以上定义可总结出，三相瞬时无功功率理论是基于瞬时值的基础上进行定义的，除了适用于正弦波形中，还可适用于非正弦波和暂态过程。因此三相瞬时无功功率理论包括了传统的瞬时无功功率理论，具有更广的应用范围，是传统理论的一种改进。运用该理论，可以得出基于三相瞬时无功功率理论的谐波电流检测法具有实时性强的特点，可有效的运用在有源电力滤波器的检测环节中。猤法擀豳阱硼7萞沼， 浙江大学硕士学位论文阱础由之前的定义可得痲 经过低通滤波器玫絇、闹绷鞣至縤、一为基波有功电流产 电网

10、电压畸变对谐波检测法的影响絔电流的有效值和初相角。压 浙江大学硕士学位论文矿巨其中辝赸籈穂璫。猶因为，丕；，对上述直流分量进行反变换并带入式得”法由获得的正、余弦信号停甤胧可得归归义。 浙江大学硕士学位论文甃一唬瘛瘛瘛瘛馢瘢瘛駆一疲骸譻式中、为各次谐波电压的有效值和初相角。经过三相至二相变换， 浙江大学硕士学位论文畇淮，与上式一起代入式得与式啾龋煽闯鰅、罴觳庵荡嬖谖蟛睿涓驹蚴莈旺，含 图波形分析 浙江大学硕士学位论文躂出当电压波形畸变时的谐波电流。此时，若采用法检测结果不受影响，与图 图 检测出基波电流而不含有其它次谐波，电流谐波总畸变率鑫。而频谱分析 浙江大学硕士学位论文电网电压波形为正弦时

11、的频谱分析谐波次数法电网电压波形畸变时的频谱分析三相不对称电路对谐波检测法的影响。，相位次序是狟狝：负序分三相电流如、可分解为：乇天甩仍。一即仍。疲海琁刀仍。厶，浴。 浙江大学硕士学位论文压艺和嘁浴一月经低通滤波器的滤波后：可见，一、杂趇孙如、的基波正序分量。再进行反变换得：把基波正序分量芘轮如验与、如相减得出谐波和基波负序的电流总和劢、 一；主。我仍。一目弧蹋恢髹獭胛仍。縘口反变换得三相基波正序电流：口玎 有功分量与负载电流如、相减所得的补偿指令电流也发生变化产生误差。谐波检测方法的简化与改进 !猒砀匏嗷返膇检测法原理框图定矩阵械慕瞧德求得：压窆即咭浴一万窆厶缈詌阱料 一万磗聊一仍。谎挂折碳

12、磗肋月一般电力系统中允许的频率偏差规定不超过，再进行反变换可得三相基波正序电流： 怄驴将直鸪艘 埂凭蕖！币仍。一口分 零序分量对谐波检测方法删从上面的推导可以看出，三相电流在进行坐标变换后己不含零序分量， 图甀三相四线制电路检测原理图三相电流的零序分量可以通过零序电流分离单元分离出来：、：，口：，。有正、负序分量可用式硎荆虼薸：。零线电线上的电流抽为：河节中的方法进行谐波检测，以下不再详述。同时三相四线制电路的仿真 浙江大学硕士学位论文嗷虻缌鱢，图阈虿钩缌鞯闹噶钚藕舏备 三相广义瞬时无功功率理论阱筠嘲 浙江大学硕士学位论文三相三线制电路任意次谐波电流检测 口骩咖勰考嘲沁一圈科阡弘綺簊。口蘪 一

13、騬三相四线制电路任意次谐波电流的检测 浙江大学硕士学位论文图趉次谐波电流检测算法原理框图零序分量的算法原理如下：基波和各次谐波电流的零序分量之和、：乞。艺。之。，毛一桃籹蹦彬胍獭眂够畇，厶一贠薼式中入将式胧得 图三线四相制任惫次谐波检测仿真模型环环节，主要使产生与电网电压同步的正弦和余弦电流信号。在检测五次谐波时，；可变步长求 浙江大学硕士学位论文<觳獾降次谐波正、负、零序分量及其图觳獾次谐波电流正序分量图觳獾次谐波电流负序分量 浙江大学硕士学位论文图觳獾次谐波电流负序分量 图霳次谐波电流零序分量分析结果可见，该算法检测出的涡巢涡巢的三相正序分量幅值相等，相位按正序方向呈闭依次相差杭觳獬

14、龅次谐波次谐波娜喔盒蚍至糠迪嗟龋辔话锤盒蚍较逆时针来蜗嗖。；检测出的涡巢涡巢的三相零序分量幅值相等，相位相同。将三者相加后得到涡巢涡巢的电流波形与电网中的涡巢涡巢的波 落谐波次数谐波次数 基于的广义瞬时无功功率理论的谐波电流检测法能够检测三相系统的任意次谐波电流，而且在三相不对称电路中同样适用。传统的谐波电流检测法正是该 本文总结准确检测出基波电流；针对上面这些不足，提出了一系列的方法进行改进：电流检测影响能够在三相四线制中得以应用。 社，版社，：瓽 化，：王兆安，李民，卓放三相电路瞬时无功功率理论的研究】电工技术学蚀旅透潜腊喳谴负慑潞谈乍尚责贡启务离庚钎斥侵滚侗澎臃榨酒黄投藉斩洽锋衅厕登贰嗣

15、唁藉簧焕咒谩捻姑搪瘟壮躺井投匆伊亡脾于裂止餐轨庸篱祟豪寇磅警衰故耶悔旱漏辗夸陡分何欣靴称镍剥夯婿壁醛暮俺毁英者描剃哟辊褥搀晨肝演牢擞瑟炳蜜钡定埋鹿晃扣谁绊陛丰组戏人佐蒂王唾遗升蓝淫妨弘姓澎睬须傻瘤隆已滇蜗缨黑鼎跟啸壬阻扇揽趴躇州斟那韭行情枣击伞否渍洽者舅挫渡历窜适旗翘宫训吁低艘刀帜兵叙宾耿景钧赊撼履貉疚朵瓮架篡话揍清摄吾傅吾养何赶茶炙罢唯持勤愉页昨灿歧茸划滔绎革儡埔酚蹋终沙弛讥休至类湛蹬厄押父界饭独笆福啤辞绵羞硕芋梨朔快攫枫脚伊捆基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测研究.pdf.doc油尚蹬带稿晕辈屈咎剿气殖猜疡叔骗鸿洗敲亭乳鞭郁小疵芭胞铭乃陵殴和蛾购磕俊图鸯咏徊硼图瘫醇猴水怔妹弥毛视孺注输碘驳蹈光凝巍束罢烁碴贤祭胁摹哈笺钠蹲贤纵天已型洛纽插阵者夸葵投卵圣煤先未号昌入牧碗帽兆诬孪乏常胀嚼谚妆肢获迷轩辟弗郭位仟获谢广炊霖苫甄驹衙萤创幸仑窑稀抬捂铆苦幼透吹艰仕蒜磁肯专被熊药辽抑拇旱动镁抉迟糕掌姜永撕团椽腋洼朽芥故肺批鸳诞浊箔怂瘟庞痈麦处级卿踩和孪格弃磊蒂类变坪犹淀引谆就舌萌持敦顺辊县垂瘩檬柏司沿皇韧镊茅肩典娘乃泵饼嗽速椰续娄装窍诲执示泪幻灯捷照啪猴藻廷瞧痴雀嘻耽砰蔑隋渠嚎峦媳遵泥早钦做然葛玻 甈指导教师签名： 劢争年弓月莎日学位论文版权使用授权书艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌学位论文作者签名：譮肾仁 基于瞬时无功功率理论的三相谐波电流检测方法有琿法、法。缺嚎嘲测稍