一种改进的单相电路ip-iq谐波检测方法

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一种改进的ip-iq谐波检测方法及数字LPF的研究

２０频率５Ｈｚ非线性负载为三相桥式整流电路，２Ｖ，０，带（）７
阻感负载。
可以看出它实际上是一种１８阶的ＦＲ滤波器，２Ｉ将其写
成差分形式得：
综合上述仿真结果可知：即使是在谐波信号很弱、
基波电流变化很快的情况下，用均值滤波器也可以及采
●
Ｚ＾ｃ
采用双线性变换法：其中为采样频率，，本文中为
１６０秒，／４０求出相应的数字滤波器（２中的ＬＦ）图Ｐ１的传
３数字式抗混叠方法
根据采样定理，数字系统所能正确分析的信号中最
高频率成分应小于采样频率的二分之一【。也就是说，３１
中，常常用到均值滤波器来滤除信号中的交流分量。和普通的均值滤波器相比较，移动平均算法在动态响应速度具有优势；而与常用的ＢｔｅｗｏｔＰ相比较，ｕｔｒｒｈＬＦ移动平均算法在动态响应速度和稳态精度方面都具有一
仪器仪表与检测技术
ｌｓｒｍｅｔｔｎａｎｎｔｕｎａｉｄＭｅａｕｒｏｓｍｅｎｌ
《动化技术与应用）２０年第２自》０ｌ９卷第３期
得到与电源电压同相位的正弦信号ｓ和对应的ｉｗｎ余弦信号ＣＳＯｗｔ，这两个信号与，，一起计算出ｂ。
以由数字滤波滤除，并不影响我们所关心的谐波成分。数字式抗混叠方法的ｆ－ｏｆ谐波和无功电流检测方

基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的ip-iq三相谐波检测方法

现代电子技术Modern Electronics TechniqueApr. 2024Vol. 47 No. 82024年4月15日第47卷第8期0 引言电网中高比例的新能源发电以及大量电力电子设备的应用，加之不平衡、非线性等种类繁多的负荷及储能设备的接入，使得电网中的谐波含量进一步增加。

未来电力系统中分布式新能源更易与大量的电动汽车储能等组成微电网，利用电动汽车充放电设备进行电网谐波补偿能够提高电网电能质量，减少传统治理设备的投入，降低配网的投资与运行成本。

但非理想电网条件下，性能优良且精准的谐波检测方法是补偿电网谐波的基础。

目前谐波检测算法主要有：基于瞬时无功功率理论的p ⁃q 法、i p -i q 法、FBD 法、离散傅里叶变换法以及自适应谐波检测法等[1]。

p ⁃q 法在电网电压波形发生畸变时，DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2024.08.019引用格式：马玉立，原浩，陈良亮，等.基于DSOGI⁃PLL 与ANF⁃LPF 的i p -i q 三相谐波检测方法[J].现代电子技术，2024，47（8）：121⁃125.基于DSOGI⁃PLL 与ANF⁃LPF 的i p -i q三相谐波检测方法马玉立1，3，原浩1，2，陈良亮1，2，赵阳3（1.国电南瑞南京控制系统有限公司，江苏南京 210000； 2.南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司，江苏南京 210000； 3.南京师范大学电气与自动化工程学院，江苏南京 210000）摘要：随着分布式电源大规模接入电网，电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。

在这样不平衡和失真的电网条件下，传统i p -i q 谐波检测法已不能满足工程需要。

为解决这一问题，文中提出一种基于DSOGI⁃PLL 与ANF⁃LPF 的i p -i q 三相谐波检测方法。

一方面，采用DSOGI⁃PLL 提高复杂电网下提取基波相位的能力；另一方面，采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF ，来提高谐波检测的抗干扰能力。

一种改进的ip-iq谐波与无功电流检测方法

ＡｎＩｍｐｒｖｄｅｈｏｒｏｅＭｔｄｏｎＨａｍｏｎｃａａｃｉｅＣｕｒｅｔｃｉｎｉｎｄＲｅｔｖｒｎｔＤｅｅｔｏＬＵＯｈｏｐｎ，ＬＵＯＳａ．ｉｇＡｎ
（１ｈｏａｇＵｉｅｓｙＳａｙｎ２００ｈｎ；．Ｓａｙｎｎｖｒｉ，ｈｏａｇ２０，Ｃｉａｔ４
ｉ。一
。
中瞬时有功功率Ｐ和瞬时无功功率ｑ也就失去了原有的意义，ｉ一ｉ算法中的三相至两相的坐标变换。及其反变换也就显得多余Ｊ。针对有源滤波器工
程应用的需要，本文提出了对ｉ一ｉ方法在检测谐。
维普资讯
微电机
２００７年
第４０卷
第８期（总第１４期）６
中图分类号：Ｔ３３２Ｍ４．
文献标识码：Ａ
文章编号：１０－８８２０）８０６－４０１４（０７０－８０６０
一
种改进的一ｉ谐波与无功电流检测方法ｑ
罗邵屏，罗安
（．阳学院信息与电气工程系，邵阳４２０）１邵２００
（．２湖南大学电气与信息工程学院，长沙４０８１２）０
摘要：针对有源滤波器工程应用的需要，提出了对ｉ一ｉ方法在检测谐波和无功电流应用上的改进，不仅减少了计算量，还能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测。仿真结果表明这种改进的方法能更好的适应电网谐波和基波无功电流检测的需要，可以获得良好的检测精度和令人满意的动态响应速度。关键词：一ｉ谐波；无功电流；检测；三相异步电动机

无锁相环i_p_i_q法在有源滤波器中的实现[1]

无锁相环i p-i q法在有源滤波器中的实现α尉冰娟1,王明渝1,张淑国2(1.重庆大学电气工程学院,重庆400044;2.北京电力公司客户服务中心,北京100005)摘要:i p2i q法能准确实时地检测出不对称三相系统中的有害电流,它不受零序电流的影响,可以直接用于不对称系统中谐波及无功电流的检测,是目前广泛应用的一种谐波及无功电流检测方法。

文中介绍了i p2i q坐标变换的谐波电流检测法的基本原理,在此基础上提出了一种无锁相环的实现方法。

分析指出,i p2i q谐波电流检测方法坐标变换过程中,C变换矩阵的频率偏差对检测结果不构成影响。

并通过仿真验证了该方法是准确可行的。

关键词:谐波电流;检测方法;锁相环;有源滤波器中图分类号:TM761 文献标识码:A 文章编号:100328930(2006)022*******Rea l iza tion of i p-i q M ethod w ithout Pha se L ockL oop i n Active F ilterW E I B ing2juan1,W AN G M ing2yu1,ZHAN G Shu2guo2(1.Schoo l of E lectrical Engineering,Chongqing U n iversity,Chongqing400044,Ch ina;2.Cu stom er Service Cen ter,B eijing E lectric Pow er Com pany,B eijing100005,Ch ina)Abstract:Because i p2i q detecting m ethod can detect har m ful currents accurately and real2ti m ely and w ill no t be affected by zero2sequence current,it can be directly used in detecti on of har monic and reactive current in unsymm etrical system.A t p resent,it is a w idely used m ethod fo r har monic and reactive current detecting in active pow er filters.T he basic p rinci p le of i p2i q har monic current detecti on is p resented and on th is basis an i m p lem entati on m ethod w ithout phase lock loop(PLL)is put fo r w ard.It is concluded that the detecti on results w ill no t be influenced by frequency offset in the C m atrix transfo r m ati on p rocess of i p2i q har monic current detecting m ethod.T he si m ulati on results p rove that the p resented m ethod is accurate and feasible. Key words:har monic current;detecting m ethod;phase lock loop(PLL);active filter1　前言随着电力电子装置的广泛应用,电网的谐波及三相不平衡问题日益严重。

谐波检测电路设计

谐波检测电路设计对于有源电力滤波器(APF)而言，实时准确地检测出谐波电流是非常关键的，它的快速性、准确性、灵活性以及可靠性直接决定APF的补偿性能。

设计的谐波检测电路检测出的多路模拟信号会有一定的延迟性，这会大大影响APF计算谐波的精确性和准确性。

本文中谐波检测装置所用的AD7656具有6路同步采样特性，克服了测量结果之间延迟的缺点，使得测量精度高。

以上优点弥补了目前APF中谐波电流检测技术的缺陷，而且抗混叠滤波器、隔离放大器、过零检测电路、锁相倍频电路的设计增强了检测的精确性。

1 装置整体运行原理及相关算法1．1 装置运行原理图1为并联型有源电力滤波器的原理结构框图。

图中，交流电网对非线性负载电，非线性负载为谐波源，产生谐波并且消耗无功功率。

有源电力滤波器由4部分组成：谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、主开关器件驱动电路和主电路。

谐波电流检测电路采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，根据有源电力滤波器的补偿目的检测出负载电流中的谐波分量，同时还要检测直流侧母线电容电压。

然后将这些信号输入电流跟踪控制电路，通过控制算法生成一系列PWM信号，以此作为补偿电流的指令信号。

这些信号经过电平转换后输入主开关器件驱动电路，驱动主电路中的主开关器件。

此时，APF产生并向电网注入补偿电流，该电流与非线性负载电流相位相反，幅值为负载电流中的谐波分量，从而达到滤波目的。

有源电力滤波器检测模块的工作框图如图2所示。

6路电流信号包括三相电流ia、ib、ic以及由APF发出的补偿电流，这6路电流信号经霍尔电流传感器变换后，在高精度取样电阻上形成与原信号成比例的电压信号，霍尔电流传感器采用LEM公司生产的LA55-P，采用这种霍尔传感器加高精度取样电阻的方式，可以获得更好的抗干扰能力，模拟信号变换的精度更高。

直流母线电压信号经霍尔电压传感器变换后，由于对直流母线电压的精度要求不高，就不再进行信号调理而直接进入A／D芯片的模拟信号输入通道。

对ip-iq谐波检测算法的改进与仿真研究

中图分类号：Ｎ１Ｔ７３文献标识码：Ａ文章编号：００—８２（００００７０１０８９２１）１— ０７— ４
ＩｐｏｅｅｎｄＳｉｕａｉｎｏｈ一ｉｒｏｉｔｃｉｎＡｌｏｉｈｍｍｒｖｍｎｔａｍｌｔｏｆｔｅｇＨａｍｎｃＤｅｅｔｏｇｒｔ
近年来，随着各种带非线性电路的电力电子装置被广泛应用，所产生的谐波电压和谐波电流对公用其
一
的差别在于Ｐ— ｑ算法中需要检测三相电压信号，而
ｉ只需用到与Ａ相电网电压同相位的正弦信号和一ｉ
广。而基于瞬时无功的ｉ一ｉ方法一方面因为延迟。。
相对应的余弦信号。基于ｉｉ算法的原理图如图一
１［所示。
较少，一方面实现起来也相对简单，以得到广泛应另所
用。本研究在详细介绍ｉ～ｉ方法的基础上，ｉ对一ｉ
电网造成了严重污染。传统抑制谐波的方法是采用无
源滤波器。但由于无源滤波器的一些固有缺点使得人们将滤波研究方向逐步转移到有源滤波器。目前有源滤波器中关于谐波检测的方法主要有ＦＹ处理算法、ｆｒ小波变换法以及基于瞬时无功的Ｐ—ｑ和ｉ一ｉ法。方等Ｊ。快速傅里叶变换法因为需要至少一个工频周期，因此延迟较大。小波变换则比较复杂，目前应用不

基于ip-iq谐波检测法的改进型方法

第１６卷
第１１期
奄涤艘阀
ＰＯＷＥＲＳＵＰＰＬＹＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩＥＳＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ
ＶｏＩ．１６Ｎｏ．１１
Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０１３
２０１３年１１月
基于ｉｐ－ｉｑ谐波检测法的改进型方法
关键词：谐波检测；滑窗迭代法；低通滤波器
ＭｏｄｉｉｅｆｄＭｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｉｐ－ｉｑＨａｒｍｏｎｉｃＴｅｓｔ
ＺＥＮＧＺｈａｏ－ｙｉｎｇ，ＣＨＥＮＺｈｉ－ｂｉｎｇ，ＴＩＡＮＺｈｅｎ－ｌｏｎｇ
文献标志码：Ａ文章编号：０２１９ — ２７１３（２０１３）１１－００３８ — ０５
在电力电子技术迅速发展的今天，越来越多的电力电子装置中产生了大量的谐波并注入到电网
指导意义。
目前谐波检测的方法有很多，主要有基于傅里
曾昭颖，陈志斌，田振龙
（辽宁科技大学电信学院，辽宁鞍山１１４０４４）
摘
要：在减少运算时间和增强检测准确度的前提下，改进了ｉｐ－ｉ。谐波电流检测法，并联合有很好
滤波性能的基于滑窗迭代法的低通滤波器，使检测更准确。最后在ｍａｔｔａｂ里利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行了仿真，仿真结果表明改进的谐波电流检测方法在谐波检测的快速性和准确性上有显著的提高。

单相电路谐波及无功电流实时检测方法研究

单相电路谐波及无功电流实时检测方法研究金立荣【摘要】针对单相电路无功和谐波补偿的要求,提出一种基于瞬时无功功率理论的谐波和无功的直接检测法.该方法较好地解决了单相电路的谐波和无功电流的检测,算法简单且易于实现.并对锁相环引起的误差进行了理论分析,同时加入了谐波反馈信号,补偿低通滤波器的延时,加快动态响应速度.仿真结果证明该方法的有效性.【期刊名称】《上海铁道科技》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P35-37)【关键词】单相电路;谐波电流;无功电流;检测【作者】金立荣【作者单位】上海铁路局上海高铁维修段【正文语种】中文有源补偿装置所采用的谐波和无功检测方法非常重要，关系到最终的补偿效果。

三相电路的谐波和无功电流的检测有比较成熟的方法，较好的是基于无功功率理论的p-q法和ip-iq 法[1-3]等。

对于单相电路，也有许多检测方法。

如直接滤波法，基于FFT的采样数字计算法、采用定积分运算的积分分离方法和直接检测法[4-15]等，均存在各种各样的问题。

本文根据三相瞬时无功功率理论的原理，对单相电路进行瞬时功率计算，实现谐波及无功电流实时检测的目的。

1 单相电路谐波和无功电流的检测原理1.1 基本原理及实现方法在公网中，电压畸变往往很小，研究假定单相电网电压为正弦波。

表示为：电网瞬时电流表示为：为了构建α、β两个坐标系的信号，假设电源电流is(t)为α相电流，将电源电流is(t)右移900，作为β相电流，则由电源电压us(t)产生同步信号和计算瞬时功率，式中由（4）式可知：检测框图见图1。

图1 谐波和无功电流检测框图1.2 电压畸变对检测结果的影响当电网电压有畸变时，需要有低通滤波器提取电压基波分量，再经PLL产生正弦信号余弦信号，φ为电压基波分量通过LPF时产生的相移。

式中经过LPF分离后剩下和分量，再分别与和相乘得到：式（7）和（8）相加得：可以看出电网电压畸变时，不影响谐波电流的检测，影响基波无功电流的检测。

基于ip—iq法的谐波数字检测研究

性负荷投入电网，得电网产生大量的谐波电流，使给电网和用电设备带来了安全隐患．源电力滤有
波器（ｔｅＰｗｅｉｅ，称ＡＰ）运而生，ＡｃｉｏｒＦｌｒ简ｖｔＦ应
率理论的ｐｑ法［和ｉｉ法［．于ＦＴ的检测－３Ｋ。４基］Ｆ
ｍｏｃｅｒｃｉｎｉｘｔａｔｏｎｗｈｉｈｉｓｇｄ．Ｔｈｅｓｍｕａｉｎｐｒｖｓｔｅｇｏｄｄｎａｃｐｒｏｍａｅｃｓｄｅｉｎｅｉｌｔｏｏｅｈｏｙｍｉｅｆｒｎｃ
ａｒｃｓｏｈｅｈ．ｎｄｐｅｉｉｎｏｆｔｅｍｔｏｄＫｅｒｓ：ｉｔｎａｅｕｓｒａｔｖｅｐｗｅｈｅｒｙｗｏｄｎｓａｔｎｏｅｃｉｏｒｔｏｙ；ｉｉＫ口ｍｅｈｏｔｄ；ｈｒｏｎｃｅｔａｔｏｎ；ｄｉｔｌａｍｉｘｒｃｉｇｉａ
Ｖｏ．．１４Ｎｏ３
Ｓ．０７ｅｐ２０
文章编号：６２３１２０）３０４４１７ —９３（０７Ｏ —０５ —０
基于 —ｑ的谐波数字检测研究ｐ法
荣海舟，粟时平，逯培兵，郑龙
（沙理工大学电气与信息工程学院，南长沙长湖４０７）１０６
ｌＷｓｉｔｒ：ｓｍｕａｉＯｐａｓｆｌｅｉｌｔｏｎ
随着电力电子技术的飞速发展，量的非线大
要有基于ＦＴ（ａｔｏｒｒａｓｏｍ，ＦＦｓＦｕｉｎｆｒ以下简称ｅＴｒ为ＦＴ）Ｆ的检测方法［、波变换提取基波分量的２小］方法［、ｚ自适应电流检测方法［、于瞬时无功功］２基］

基于ii法的电力系统谐波检测仿真研究

基于ii法的电力系统谐波检测仿真研究摘要:随着电网中谐波污染的日益严重,谐波与无功检测成为了提高电能质量的关键问题。

本文对基于Akagi瞬时无功功率理论中ip-iq 法的谐波和无功检测进行了详细分析,并通过Matlab/Simulink对该检测方法进行仿真分析和验证。

通过仿真实验表明:该方法可以准确及时地检测出三相电路中的谐波和无功;同时,也表明了基于ip-iq法理论设计的有源电力滤波器能够有效检测谐波与无功,并且能够改进电能质量。

关键词:谐波检测Simulink仿真ip-iq法瞬时无功理论随着电力电子技术及其装置的发展与广泛应用,人类对电能的控制能力有了极大的提高能够按照需要将电能进行任意的转换,从而使得人类的生活有了更多的电能供应形式。

但大量非线性电子设备在电网中广泛地投入使用,却给电能的质量造成了很大的影响,其中以谐波污染和无功功率损耗尤为严重,所以现代工业、商业和居民用户对供电质量提出了更高的要求,因此治理电网谐波污染势在必行。

目前,国内外许多学者一直致力于这方面的研究。

其中瞬时无功功率理论(p-q理论)在APF的应用中最为成熟。

本文以该理论为基础,根据ip-iq转换并利用Matlab建立仿真模型,通过该模型进行三相电流的实时检测,成功地检测出了三相电流中的谐波分量和无功分量。

仿真实验结果表明,基于ip-iq法的谐波检测可以准确及时地检测出三相电路中的谐波电流和无功电流。

1 基于ip-iq法的谐波和无功电流实时检测在国际电工标准中定义:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。

由于频率是基波频率的整数倍数,我们也常称谐波为高次谐波。

而对谐波次数的定义为:“以谐波频率和基波频率之比表达的整数”。

习惯上,规定电力系统工频为基波频率。

本文主要采用ip-iq法,此方法不仅在电网电压畸变时适用,在电网电压不对称时也同样有效。

瞬时无功功率理论中的概念都是在瞬时值的基础上定义的,它不仅适用于正弦波,也适用于非正弦波的任何情况。

谐波测量方法综述

电力系统谐波测量方法综述引言：20世纪70年代以来，随着电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波污染状况及危害程度呈急剧上升趋势。

由于电力电子装置所产生的谐波污染问题是阻碍电力电子技术发展的重大障碍，无法回避,且谐波污染对电力系统存在严重的危害，准确地掌握电网中的谐波成分对于电力系统的安全、经济运行具有重要的意义。

谐波测量是谐波问题中的一个重要分支，也是研究分析谐波问题的出发点和主要依据。

谐波测量的主要作用有：(1)鉴定实际电力系统及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定，包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量。

(2)电气设备调试、投运时的谐波测量，以确保设备投运后电力系统和设备的安全及经济运行。

(3)谐波故障或异常原因的测量。

(4)谐波专题测试，如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等。

现有的谐波分析方法主要有快速傅立叶变换，p、q分解法以及基于瞬时无功功率理论的虚实功率合成法，小波、人工神经网络以及支持向量机等方法，本文分析了个方法的优缺点并在其基础上作了验证。

1、采用模拟带通或带阻滤波器测量谐波图1采用模拟滤波器谐波测量结构图输入信号经放大后送入一组并行联结的带通滤波器，滤波器的中心频率f1、f2、⋯、fn 是固定的，为工频的整数倍，且f1< f2<⋯<fn (其中n 是谐波的最高次数)，然后送至多路显示器显示被测量量中所含谐波成分及其幅值。

采用模拟滤波器谐波测量优点是电路结构简单，造价低。

但该方法也有许多缺点，如滤波器的中心频率对元件参数十分敏感，受外界环境影响较大，难以获得理想的幅频和相频特性，当电网频率发生波动时，不仅影响检测精度，而且检测出的谐波电流中含有较多的基波分量。

2、基于傅立叶变换的谐波测量基于傅立叶变换的谐波测量是当今应用最多也是最广泛的一种方法。

它由离散傅立叶变换过渡到快速傅立叶变换的基本原理构成。

使用此方法测量谐波，精度较高，功能较多，使用方便。

电力系统谐波检测算法研究与实现

电力系统谐波检测算法研究与实现一、本文概述随着电力电子技术的快速发展和广泛应用，电力系统中的谐波问题日益突出，谐波的存在对电力系统的安全、稳定、经济运行构成了严重威胁。

对电力系统谐波的有效检测与抑制成为了当前研究的热点和难点。

本文旨在深入研究和实现电力系统谐波检测算法，为电力系统的谐波治理提供理论支持和技术保障。

本文首先介绍了谐波的基本概念、产生原因及其对电力系统的影响，阐述了谐波检测的重要性和紧迫性。

接着，综述了目前国内外在谐波检测领域的研究现状和发展趋势，指出了现有算法的优点和不足。

在此基础上，本文提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）和小波变换（WT）相结合的电力系统谐波检测算法，并详细阐述了该算法的基本原理、实现步骤和性能优势。

本文的研究内容包括但不限于：谐波信号的数学模型建立、谐波检测算法的设计与优化、仿真实验与结果分析等方面。

通过理论分析和实验验证，本文所提算法在谐波检测的准确性、实时性和鲁棒性等方面均表现出较好的性能，为电力系统的谐波治理提供了有效的技术手段。

本文的研究成果不仅具有重要的理论价值，而且具有广泛的应用前景。

未来，我们将继续深入研究和完善谐波检测算法，推动其在电力系统中的应用和推广，为保障电力系统的安全、稳定、经济运行做出更大的贡献。

二、谐波检测算法的理论基础在电力系统中，谐波是指频率为基波频率整数倍的电压或电流分量。

谐波的存在会对电力系统的稳定性、设备的正常运行以及电能质量产生不良影响。

对电力系统中的谐波进行准确检测和分析至关重要。

谐波检测算法的理论基础主要涉及傅里叶变换、滤波器设计以及信号处理技术等方面。

傅里叶变换是谐波检测中最常用的数学工具。

通过将时域信号转换为频域信号，可以清晰地观察到各次谐波分量的幅值和相位。

快速傅里叶变换（FFT）是实际应用中最常用的算法，它能够在短时间内完成大量的数据处理，提高谐波检测的实时性。

滤波器是谐波检测中常用的硬件或软件设备，用于提取特定频率的谐波分量。

一种单相无功和谐波电流的检测方法

一种单相无功和谐波电流的检测方法谭颖婕;陈业伟;程志键;林川璐;苟黎明;王聪【摘要】无功和谐波补偿装置在工业中有许多的应用,有效检测无功和谐波电流是进行补偿的前提.基于DQ分解法的瞬时功率理论在三相电路的无功和谐波检测中已有成熟的应用,但是单相电路的无功和谐波电流的检测依然没有很好的办法.该文提出了一种基于单相电路瞬时功率理论的单相电路无功及谐波电流检测方法,通过数学关系推导说明了无功和谐波电流的分解原理,并通过Matlab验证了所提内容的正确性和有效性.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2016(013)032【总页数】3页(P23-25)【关键词】单相;无功;谐波;瞬时功率【作者】谭颖婕;陈业伟;程志键;林川璐;苟黎明;王聪【作者单位】中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TM93无功和谐波电流对电网有着很多危害,有效的电网无功和谐波电流检测在无功和谐波治理中意义重大[1-2]。

单相电路中,一直没有很好的无功和谐波电流检测方法。

文献[3]涉及一种基于三相电路瞬时功率理论的单相电路谐波电流检测方法,文献[4]将其与一种基于单相电路瞬时功率理论的单相电路谐波电流检测方法进行比较,并指出后者具有更好的检测精度和更少的计算量优点。

但是文献[4]所提的基于单相电路瞬时功率的谐波检测方法实质上只是用电网电流减去检测出的有功电流,并没有考虑谐波电流和无功电流的分解。

该文在文献[4]基础上,对所涉及的谐波电流检测进行改进,给出了基于单相电路瞬时功率理论的单相电路无功和谐波电流的分解方法,对所提谐波和无功电流检测原理进行了简单的数学推导验证,给出了无功和谐波检测具体实现的Matlab框图,并通过将其应用在SVG系统中,成功实现对电源无功和谐波电流的补偿,验证了所提无功和谐波电流分解方法的正确性。

ipiq谐波检测实验报告

ipiq谐波检测实验报告1．引言随着现代工业和科学技术的发展，电力电子装置被广泛应用，在为人类创造物质文明的同时也导致人量谐波注入电网，使电网电压和电流波形发生畸变，电能质量日益下降"。

使用无源滤波装置来解决无功和谐波问题是一种传统的解决方案，但存在许多缺点，为此有源电力滤波器(Active Power Filter，APF)应运而生2。

这种装置通过向电网注入与原有谐波和无功电流大小相等方向相反的补偿电流，使电网的总谐波和无功电流为零，从而达到净化电网的目的，因而受到广泛的应用。

对于有源电力滤波器而言，实时准确地检测出谐波电流是非常关键的，它直接决定了装置的整体滤波性能。

目前应用最为广泛的检测万法是基于瞬北2功率理论的ip-iq法。

该方法采用内部的参考正余弦信号,没有直接使用系统电压信息参与运算，不受电网电压畸变或不对称的影响，因此检测的结果更准确"。

本文在阐述ip-iq。

谐波检测法的原理基础上建立了该算法的仿真模型，并构建了相应的实验系统，设计了电流信号调理电路和锁相环及倍频电路等硬件电路。

从仿真和实验研究两方面验证该算法的合理性与准确性。

2. ip-iq谐波检测法的原理三相瞬时无功功率理论自1983年由赤木论泰文提出以来，首先在谐波和无功电流实时检测方面得到了成功应用l5。

以该理论为基础，计算ip、iq ,为出发点可以得出三相电路谐波电流检测方法，称之为ip-iq检测法。

根据瞬时无功功率理论可推导出瞬时有功电流i,和瞬时无功电流i,的表达式为该方法中,需用到与A相电网电压e,同相位的正弦信号sinot和对应的余弦-cosot，它们由一个锁相环和一个正、余弦信号发生电路得到。

根据定义可以计算出i,、iq，经低通滤波器滤波得出i,、iq的直流分量ip、iq。

这里，ip、 iq是由i f、iof、ie产生的，因此由ip、iq即可计算出iar、ir、ie为将i、i、ic与iaf、ior、iex相减，进而计算出i、ib、ic的谐波分量ia、 ioh 、 ich3．仿真及实验系统设计3.1仿真模型的建立为了验证ip-i,检测法的可行性和准确性，我们首先从仿真的角度出发，建立了如图2所示的仿真模型，实现了ip-i,算法的功能,并在Matlab/Simulink环境下对其进行仿真，主要包括C32、C 计算模块、低通滤波器模块以及反变换C1、Cz;模块。

一种单相有源电力滤波器谐波检测方法

一种单相有源电力滤波器谐波检测方法
袁平路;赵莉华;黄念慈
【期刊名称】《四川电力技术》
【年(卷),期】2006(29)5
【摘要】介绍了单相有源电力滤波器的基本原理,提出了一种单相电路的谐波检测方法,通过构造两相系统,把基于瞬时无功理论的ip-iq法应用于单相系统的谐波检测,直流分量提取环节采用滑动均值滤波的方法,可以有效利用历史数据,减小了计算量.且易于数字控制,实时性好,同时输出控制采用三角波比较方式,有效减小了输出的谐波.Matlab仿真结果表明,所提出的检测方法构成的单相有源电力滤波器具有良好的补偿效果.
【总页数】4页(P52-54,75)
【作者】袁平路;赵莉华;黄念慈
【作者单位】四川大学电气信息学院,四川,成都,610065;四川大学电气信息学院,四川,成都,610065;四川大学电气信息学院,四川,成都,610065
【正文语种】中文
【中图分类】TM835
【相关文献】
1.单相有源电力滤波器谐波无功检测方法的研究 [J], 陶爱云;林娜
2.串联型有源电力滤波器的一种新型谐波检测方法 [J], 李亚峰
3.一种在线的有源电力滤波器谐波检测方法 [J], 黄辉先;陈丽莎;周杰文;胡超
4.单相有源电力滤波器谐波及无功电流的一种新型检测方法 [J], 王建良;崔桂梅;洪晓英
5.基于单相电路瞬时功率理论的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法 [J], 李自成;孙玉坤;黄振跃;刘国海;杨建宁
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三相电压不对称时谐波与基波有功、无功电流的精确检测方法研究

三相电压不对称时谐波与基波有功、无功电流的精确检测方法研究摘要：当三相电压不对称时i p－i q检测法会产生误差，本文对i p－i q检测法在三相电压不对称时存在的误差进行了分析。

之后提出了一种改进的i p－i q检测法，在该检测法中用基于低通滤波的A相正序电压提取单元代替原i p－i q检测法中的锁相环，以提取A相正序电压。

仿真与试验证明在三相电压畸变且不对称时该检测方法仍然能正确地检测出谐波与基波有功、无功电流。

关键词：电力有源滤波器；谐波；无功电流1前言随着我国经济的不断发展，越来越多的非线性、冲击性负载的投入使用，使得电网的谐波污染日益严重。

电网谐波的治理目前主要有LC无源滤波和基于电力电子技术的电力有源滤波器（APF）两种方式。

与LC无源滤波器比较，有源滤波器具有反应速度快，能对变化的无功及电网谐波电流实现连续动态的跟踪补偿，滤波特性不受系统阻抗的影响等优势［1］。

为了获得电力有源滤波器控制电路所需的补偿参考电流指令信号，实时检测非线性负载电流中的谐波分量和基波有功、无功分量是技术关键，其准确性将影响到电力有源滤波器的滤波性能。

目前，应用于有源滤波器中的补偿参考电流检测方法大致有以下几种。

文献［2］提出基于瞬时无功功率理论的p－q法，但该方法只适用于电网电压对称且无畸变情况下谐波电流的检测。

文献［3］提出基于快速傅立叶变换（FFT）的检测方法，该方法延迟时间长，实时性差。

文献［4］提出用小波变换提取基波分量的方法，由于难于构造分频严格、能量集中的小波，其检测精度有待改善［5］。

文献［6］提出自适应电流检测方法，其缺点是动态响应速度慢且不能滤除基波负序电流［7］。

文献［8］提出i p－i q检测法，该方法具有较好的实时性，计算量少，更适合电流的快速检测。

但当三相电压不对称时，该方法对基波有功、无功电流的检测存在误差。

本文在分析i p－i q法检测误差的基础上，提出了一种改进的i p－i q检测法，该方法在电压三相不对称且畸变的情况下仍能正确检测谐波与基波有功、无功电流。

ipiq法谐波检测课程设计

1 引言1.1 问题的提出随着电气行业的不断发展，人们对于用电质量的要求也越来越高。

早在电力系统运气初期，人们就将电力系统中电压、频率的偏离标称值的大小作为检测电能质量的主要指标。

但是仅仅以电压频率的偏差作为衡量标准已经无法满足如今科技进步的步伐，单靠电压与频率的偏差早以不足以满足用户对电能质量的要求；其中，谐波作为被公认的电力系统的公害之一，也成为衡量电能质量的一大重要参数。

与此同时，如何有效的检测也成为有效治理前一道必不可少的工序。

本文将对基于瞬时无功功率理论的谐波检测进行相应的分析，电路设计及仿真验证。

1.1.1 谐波产生的原因谐波是相对于基础正弦波而言的，我们通常认为电网稳态的供电电压波形为工频正弦波形，既频率为50HZ （60HZ ）理想的正弦波。

但其毕竟只是一种理想状态下的参数波形，由于电网中非线形负荷的存在，电网电压加载在非线形负荷的电流波形往往会发生一定程度的畸变，而此畸变后得到的非正弦电流在电网阻抗上产生的压降同时会使电压波形也发生或多或少的畸变。

已知理想正弦电压波形可表示为：ut=2Usin(ωt+α) （1-1）其中 U ———电压有效值；α———初相角;ω———角频率，22/f T ωππ==；（1-2）f ———频率；T ———周期；对于周期2/T πω=的非正弦电压()u t ω,一般满足狄里赫利条件，可分解为如下形式的傅里叶级数：uωt=a0+n=1∞ancosnωt+bnsinnωt (1-3)式中a0=12π02πuωtd(ωt) (1-4)an =1π02πuωtcosnωtd(ωt) (1-5)bn =1π02πuωtsinnωtd(ωt) (1-6)(n=1,2,3,⋯⋯)上式中，频率为1/T 的分量称为几波，频率为大于1整数波基波频率的分量即为谐波。

由于系统中流过非线性设备和加载其上的电压不成比例关系，使各次谐波电流产生了不同的畸变，从而使流过设备电流相应发生畸变，即出现谐波畸变的问题。