单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法技术

本发明专利技术公开了一种单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、提取电网电压us(t)和电流信息is(t)；步骤2、将is(t)cos wt通过第一低通滤波器得出第一直流分量；将is(t)sin wt通过第二低通滤波器得出第二直流分量；步骤3、将第一直流分量与is(t)cos wt进行反馈解耦，将第一直流分量与is(t)sin wt进行交叉解耦；将第二直流分量与is(t)sin wt进行反馈解耦，将第一直流分量与is(t)cos wt进行交叉解耦；步骤4、将交叉反馈解耦后的第一直流分量与coswt卷积得出：ip(t)＝Ipcoswt；将交叉反馈解耦后的第一直流分量与sin wt卷积得出：iq(t)＝Iqsinwt；步骤5、将ip(t)和iq(t)经增益环放大2倍得出基波有功的电流幅值和无功分量的电流幅值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能电网
，具体涉及一种单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法。
技术介绍
随着电力电子技术的迅速发展，电网中出现了大量整流器、逆变器等非线性设备带来的谐波电流。这些谐波电流大大的降低了电网的电能质量，给电网和电力用户带来多种危害，如降低电网运行效率，影响变压器等电气设备的正常运行等。此外，在近年来大力推行的新能源微电网中，由于微电网中大量存在的电力电子装置以及分布式能源的波动性等因素，微电网的电能质量问题更加突出。有源电力滤波器作为一种治理谐波的新型电力电子装置，能够实现对电网中谐波电流、无功电流以及不平衡电流等多种电能质量问题的综合性治理。有源电力滤波器一般由指令检测、控制器、PWM输出等环节组成。其中指令检测环节的谐波与无功电流检测算法对有源电力滤波器的补偿效果起着关键作用，它既决定有源电力滤波器的控制指令的精度，也对有源电力滤波器的动态响应性能有着重要影响。根据电路结构，谐波与无功检测算法可分为三相检测算法与单相检测算法，三相检测算法主要应用于三相平衡电路，单相检测算法既可应用于单相电路，也可应用于三相平衡或不平衡电路，因而适用范围更广。根据算法检测原理，谐波与无功检测算法主要分为基于瞬时功率谐波检测算法与基于傅里叶变换谐波检测算法，前者具有良好的动态特性，而后者精度更高，但有一个周期的延时。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是对：提出一种精度更高，速度更快的单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法，包括如下步骤：步骤101、提取电网电压us(t)和电流信息is(t)，其中：电网电压us(t)的数学表达式为：us(t)＝Us cos wt；电流信息is(t)的傅里叶级数表达式为： i s ( t ) = I p cos w t + I q sin w t + Σ n = 3 ∞ I n cos ( n w t + ψ n ) ]]>is为电网电流；Ip表示基波电流有功分量；Iq表示基波电流无功分量幅值；wt是电网电压相角，wt通过锁相环得到；t表示某一时刻；ψn表示相角；通过上述电流信息is(t)的傅里叶级数表达式得出： i s ( t ) cos w t = I p 2 ( 1 + cos 2 w t ) + I q 2 sin 2 w t + Σ n = 3 ∞ I n 2 { cos [ ( n + 1 ) w t + ψ n ] + cos [ ( n - 1 ) w t + ψ n ]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法；其特征在于：包括如下步骤：步骤101、提取电网电压us(t)和电流信息is(t)，其中：电网电压us(t)的数学表达式为：us(t)＝Us coswt；电流信息is(t)的傅里叶级数表达式为：is(t)=Ipcoswt+Iqsinwt+Σn=3∞Incos(nwt+ψn)]]>is为电网电流；Ip表示基波电流有功分量；Iq表示基波电流无功分量幅值；wt是电网电压相角，wt通过锁相环得到；t表示某一时刻；ψn表示相角；通过上述电流信息is(t)的傅里叶级数表达式得出：is(t)coswt=Ip2(1+cos2wt)+Iq2sin2wt+Σn=3∞Ip2{cos[(n+1)wt+ψn]+cos[(n-1)wt+ψn]}};]]>is(t)sinwt=Iq2(1-cos2wt)+Ip2sin2wt+Σn=3∞In2{sin[(n+1)wt+ψn]-sin[(n-1)wt+ψn]};]]>步骤102、将is(t)coswt通过第一低通滤波器得出第一直流分量；将is(t)sinwt通过第二低通滤波器得出第二直流分量；步骤103、将第一直流分量与is(t)coswt进行反馈解耦，将第一直流分量与is(t)sinwt进行交叉解耦；将第二直流分量与is(t)sinwt进行反馈解耦，将第一直流分量与is(t)coswt进行交叉解耦；步骤104、将交叉反馈解耦后的第一直流分量与coswt卷积得出：ip(t)＝Ipcoswt；将交叉反馈解耦后的第一直流分量与sinwt卷积得出：iq(t)＝Iqsinwt；步骤105、将ip(t)和iq(t)经增益环放大2倍得出基波有功的电流幅值和无功分量的电流幅值。...

【技术特征摘要】
1.一种单相高精度快速交叉反馈解耦的谐波与无功电流提取方法；其特征在于：包括如下步骤：步骤101、提取电网电压us(t)和电流信息is(t)，其中：电网电压us(t)的数学表达式为：us(t)＝Us coswt；电流信息is(t)的傅里叶级数表达式为： i s ( t ) = I p cos w t + I q sin w t + Σ n = 3 ∞ I n c o s ( n w t + ψ n ) ]]>is为电网电流；Ip表示基波电流有功分量；Iq表示基波电流无功分量幅值；wt是电网电压相角，wt通过锁相环得到；t表示某一时刻；ψn表示相角；通过上述电流信息is(t)的傅里叶级数表达式得出： i s ( t ) cos w t = I p 2 ( 1 + c o s 2 w t ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，丁善忠，刘文平，杜楠，吕治国，张进水，岳宝强，
申请(专利权)人：天津百利机械装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12