一种基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，所述同步旋转平均值理论的电流检测过程为：三相电网电压ua，ub，uc与三相负载电流ila，ilb，ilc经过αβ坐标变换把它们变换到αβ坐标下的uα，uβ和iα，iβ以及iα＇，iβ＇。本检测方法通过对三相电压和电流同时进行同步旋转坐标变换解决了锁相环的相位问题，利用负载电流与基波正序电流和负序电流的差值获得了精确的谐波电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力检测，具体是一种基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流 检测法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，而电力电子装置在电力系统中的应用相对于电网等同 于一个谐波源，这将致使系统的谐波污染问题日益严重。如此以来，谐波治理就成为广泛关 注的问题。为了电网的安全运行和电力电子技术的继续发展，需要对电网谐波采取有效的 抑制措施。APF、STATCOM等电力电子设备成为治理电网谐波、补偿无功的重要装置，其关键 技术之一是基波正序无功电流以及谐波电流的实时、准确的检测。 自从日本学者赤木泰文（H.Akagi)于1983年提出基于三相电路的瞬时无功功率 理论以后，这一理论经过不断完善，形成了系统的理论体系。同时，不少学者在电流检测方 面做了许多卓有成效的研宄工作。有些学者去掉了锁相环，引入了反馈，补偿了低通滤波器 的延时。有些学者则在旋转坐标系中对基波分量和谐波分量进行了分离。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种正确性和有效性的基于同步旋转平均值理论的三相 谐波电流检测法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -种基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，所述同步旋转平均值理论 的电流检测过程为 ：三相电网电压113，11)3，11。与三相负载电流113，1 113，11。经过€[0坐标变换 把它们变换到a|3坐标下的ua，up和ia，ip以及i^，iP，，其关系表达式如下：【主权项】1. ，其特征在于，所述同步旋转 平均值理论的电流检测过程为：三相电网电压11 3，％，11。与三相负载电流113,4，11。经过 a 0坐标变换把它们变换到a 0坐标下的ua，Ufi和i a，以及i a,，，其关系表达 式如下：同时，A相电网电压经过锁相环和正余弦信号发生电路，得到与A相电网电压同相位的 正余弦信号，设相位为Wt+ Cp (Cp E )，其关系表达式如下：2. 根据权利要求1所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，经过平均值理论得到up、u q、ip、iq和i 、Iiv的直流分量up、uq，ip、i q和i 、Iiv，再 经过逆变换分别得到基波正序电压uaf、ubf、u rf，基波正序电流iafl、ibfl、irfl，基波负序电流 i af,、ibf,，然后，将负载电流与基波正序电流和基波负序电流相减得到负载电流的谐 刀里 iah、ibh、ich;此外，Up、UjP ip、iq经过同步旋转可以得到ip,、iq,，再经过逆变换可以得到非理想电 压下的基波正序有功电流或者基波正序无功电流i+af，i+bf，i+rf;式中9+^和9 +un为正序各次电流与电压的初相角；9 _in和9 _un为负序各次电流与 电压的初相角；0°m为零序各次电压的初相角。3. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，经过傅里叶分解，同时根据上述关系表达式计算，有：从中可以看到ip、中除直流分量外，交流分量的周期为电源周期的1/6,即交流分量 在1/6电源周期内平均值为O ;通过这种平均值算法可得i q的直流分量i，i4. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，在pq坐标下，电流合成矢量i在电压合成矢量U上的投影为瞬时正序有功电流矢量；电 流合成矢量i在电压合成矢量u法线方向上的投影为瞬时正序无功电流矢量。5. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，针对电网电压同时存在畸变与不对称的情况，在Matlab7. 1/Simulink环境进行仿真实 验。6. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，采用平均值理论和低通滤波器检测的ip波形，在其理想电网条件下进行检测，采用平均 值理论检测方法的时间比采用低通滤波器检测方法的时间短。7. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，当只补偿谐波电流时，所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法更加的 准确。8. 根据权利要求2所述的基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在 于，所述同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法解决锁相环的相位问题。【专利摘要】本专利技术公开了，所述同步旋转平均值理论的电流检测过程为：三相电网电压ua，ub，uc与三相负载电流ila，ilb，ilc经过αβ坐标变换把它们变换到αβ坐标下的uα，uβ和iα，iβ以及iα＇，iβ＇。本检测方法通过对三相电压和电流同时进行同步旋转坐标变换解决了锁相环的相位问题，利用负载电流与基波正序电流和负序电流的差值获得了精确的谐波电流。【IPC分类】G01R19-00, G01R23-16【公开号】CN104820124【申请号】CN201510126408【专利技术人】赵俊霞, 石立志, 许庆旺, 范征 【申请人】国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司鹿泉市供电分公司【公开日】2015年8月5日【申请日】2015年3月20日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于同步旋转平均值理论的三相谐波电流检测法，其特征在于，所述同步旋转平均值理论的电流检测过程为：三相电网电压ua，ub，uc与三相负载电流ila，ilb，ilc经过αβ坐标变换把它们变换到αβ坐标下的uα，uβ和iα，iβ以及iα＇，iβ＇，其关系表达式如下：uαuβ=C23uaubuc,iαiβ=C23ilailbilc,iα′iβ′=C23′i1ai1bi1c---(1)]]>其转换矩阵为：C23=231-12-120-3232,]]>C23′=231-12-12032-32---(2)]]>同时，A相电网电压经过锁相环和正余弦信号发生电路，得到与A相电网电压同相位的正余弦信号，设相位为其关系表达式如下：upuq=Cuαuβ,ipiq=Ciαiβ,]]>ip′iq′=Ciα′iβ′---(3)]]>其中矩阵C为：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊霞，石立志，许庆旺，范征，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司，国网河北省电力公司鹿泉市供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11