直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究
有源滤波器的研究设计
摘要摘要Matlab的特点以及Matlab /Simulink进行电力系统仿真的基本方法。
通过对有源电力滤波器的建模和仿真 ,验证了数字滤波器算法的正确性和快速性 ;同时 ,也表明了基于瞬时无功功率理论设计的并联型有源电力滤波器能够有效地消除谐波电流和进行无功补偿。
本文利用瞬时无功功率理论进行有源滤波器的仿真设计。
仿真结果表明基于瞬时无功功率理论设计的有源滤波器能够有效检测出高次谐波分量, 并达到消除谐波和进行无功补偿的目的。
关键词:MATLAB 有源滤波器谐波瞬时无功功率平滑滤 S函数仿真AbstractABSTRACTMatlab/Simulink are the basic methods of power system simulation. Based on the active power filter, modeling and simulation verified the correctness and digital filter algorithm speediness; At the same time, also shows based on instantaneous reactive power theory design of parallel active power filter can be effectively eliminated reactive power compensation and harmonic current.This paper using instantaneous reactive power theory design simulation of active power filter. Simulation results show that based on instantaneous reactive power theory design active filter can effectively detect the high times harmonic component, and can eliminate harmonic and reactive compensation purpose.Keywords: MATLAB Active filter Harmonic Instantaneous reactive power Smoothing filter S functions simulation目录i目录第一章绪论 (1)1.1有源滤波器的现状及发展趋势 (1)1.2有源滤波器 (1)1.2.1 概念 (1)1.2.2主要应用领域 (2)第二章有源滤波器的设计 (5)2.1有源滤波器的设计原理图 (5)2.2有源二阶滤波电路的形式与特点 (5)2.3有源滤波器的设计 (15)第三章硬件部分 (17)3.1有源滤波器的基本原理 (17)3.2技术优势 (17)3.3产品设计及生产遵循的国内国际标准 (18)3.4基本应用 (19)3.5主要发展状况 (20)3.6有源滤波器与无源滤波器性能的比较 (21)3.7有源滤波器的设计步骤 (23)第四章软件部分 (25)4.1MATLAB软件的基本概念 (25)4.2MATLAB的基本功能 (25)4.3MATLAB的应用 (25)4.4发展历程 (26)4.5新版本新功能 (26)4.6MATLAB的特点与优势 (28)第五章有源滤波器的MATLAB仿真 (39)5.1仿真图形 (39)5.2仿真图形分析 (43)ii基于MATLAB有源滤波器的研究设计第六章基于MATLAB有源滤波器的总结 (45)6.1仿真结果分析 (45)6.2本文总结 (45)致谢 (47)参考文献: (48).第一章绪论1第一章绪论1.1有源滤波器的现状及发展趋势近年来,随着由二极管及晶闸管等电力电子器件构成的非线性负载的广泛应用,非线性电流不断增加,导致输电网和配电网的电能质量下降。
有源滤波器仿真
1 引言电力电子产品广泛应用于工业控制领域,并且用户对电能质量要求越来越高,其中最为突出的是电压质量和谐波问题。
因此,如何提高电压质量、治理谐波就成为输配电技术中最为迫切的问题之一。
低成本的无源滤波器PF(Passive Filter)是目前普遍采用的补偿方法,但其滤波效果与系统运行参数密切相关,在特定情况下无源滤波器还可能与系统发生谐振。
80年代以来,利用功率开关的有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的研究越来越引起人们关注。
APF是一种用于动态谐波抑制、无功补偿的新型电力电子装置,但是由于电源电压直接加在逆变桥上,其对开关器件电压等级要求较高;当负载谐波电流大时,有源滤波装置的容量也相应较大;对于高于有源滤波器开关频率的谐波也无法通过有源滤波器滤除,因此同时具有较大的补偿容量和较宽的补偿频带较为困难。
将APF与PF相结合,合理分担补偿需求,可使APF容量减小。
混合型补偿方案的基本原理就是将常规型APF上承受的基波电压移去,使有源装置只承受谐波电压,从而可显著降低有源装置的容量,充分发挥PF的高耐压、大容量、易实现等特点以及APF所具有的宽谐波抑制范围和自动跟踪等优势。
2 无源滤波器用于谐波治理的传统方式为并联无源LC滤波器,选定R、L、C的参数,使滤波网络在一定的谐波信号频率处产生谐振,从而达到抑制谐波的目的。
无源滤波器主要可以分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器。
调谐滤波器实际应用较多的是单调谐滤波器,它是利用电感、电容的串联谐振原理构成的。
3 有源滤波器有源滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而使电网中只含有基波分量,达到实时补偿电流的目的。
如果要求有源滤波器在补偿谐波的同时,还补偿负载的无功,则只要在补偿电流的指令信号中增加与负载电流无功分量反极性的成分即可。
这种滤波器可对频率和大小都随时间变化的谐波以及变化的无功功率进行迅速动态跟踪补偿。
三相四线并联型有源电力滤波器的仿真及研究——毕业设计
三相四线并联型有源电力滤波器的仿真及研究摘 要随着电力电子装置大量的应用到生产生活当中,它们使电能的转换应用变得更加容易,但同时也给电力系统带来了严重的谐波污染。
目前,并联有源电力滤波器(shunt active power filter ,SAPF)已成为无功和谐波动态补偿的有效手段之一。
在三相四线制电力系统中除了无功和谐波需要治理,负载不平衡问题也变得日益突出,因此,本文研究与设计适用于三相四线制下的SAPF 来解决这些问题。
针对三相四线制SAPF 谐波电流检测问题,本文详细的推导基于瞬时无功理论的q p i i -算法,论证它无需改进即可直接应用到三相四线制系统里;选择了滞环比较法作为补偿电流的控制策略;采用了三桥臂变流器作为SAPF 的主电路。
文章的最后,利用 MATLAB/Simulink 软件,搭建了仿真平台,对主电路出线电感参数和软启动方案进行单独仿真分析,证明电感值参数选择的合理和软启动方案可行。
对 SAPF 和所要补偿的系统进行了整体仿真,结果证明在所选参数下,能够对平衡和不平衡非线性负载所带来的谐波有很好的动态补偿效果,对不平衡负载有很好的平衡作用;进而也说明检测方法正确,控制策略得当。
关键词 谐波动态补偿;并联有源电力滤波器;三相四线制;q p i i -算法 MATLAB/SimulinkAbstractWith extensive application of power electronic devices in production and life,they make power energy conversion and application easily, but also lead to the serious harmonic pollution in the power system. At present, the shunt active power filter (SAPF) has been an effective way to dynamically compensate reactive power and harmonic. In addition to these problems, the load unbalance is more and more serious in three-phase four-wire system, therefore, SAPF applied to three-phase four-wire system is researched and designed to solve these problems in this paper.For the harmonic current detection of SAPF in three-phase four-wire system, the q p i i -algorithm based on the instantaneous reactive theory is detailedly derived, and this algorithm is demonstrated it could be directly applied to three-phase and four-wire system without being improved. Hysteresis-band comparison method is chosen as compensation current control strategy. The three-leg converter which has clear division is adopted as the main circuit.At the end of the paper, the simulation platform is built by use of MATLAB/Simulink software. The output inductance parameter and soft-start scheme are simulated respectively. The results prove that output inductance parameter is reasonable and the soft-start scheme is feasible. Then, the integrated simulation for SAPF and compensation system is carried out. Finally, simulation results show that SAPF has a good compensation characteristic for the harmonic produced by the balance and unbalance nonlinear loads, and balances three-phase loads in three-phase and four-wire system. At the same time, simulation results show that harmonic detection method is correct and the control strategy is proper.Keywords :harmonic dynamic compension ; shunt active power filter ;three-phase four-wire system ;q p i i -algorithm ;MATLAB/Simulink第一章 绪论 (5)1.1 谐波概述及其危害 (5)1.2 谐波抑制强 (6)1.2.1 无源电力滤波器 (6)1.2.2有源电力滤波器 (6)1.2.3 混合型有源电力滤波器 (8)1.3 有源电力滤波器的发展和应用 (9)1.3.1 有源电力滤波器的发展 (9)1.3.2 有源电力滤波器的应用 (9)1.4 本文的研究的意义和内容设置及主要任务 (10)第二章 三相电路谐波及无功电流的检测 (11)2.1 基于瞬时无功功率理论的电流检测方法 (11)2.1.1 瞬时无功理论原始定义及发展 (11)2. 1. 2 瞬时无功功率理论 (11)2. 1. 3 坐标变换 (16)2.2 三相四线制系统中基于瞬时无功功率理论的检测方法 (17)2.2.1 q p - 法检测电流 (17)2.2.2 q d i i -指令运算方法 (17)2.3 谐波分量的处理 (18)2.3.1 对基波零序分量的处理 (18)2.3.2 对基波负序分量和高次谐波分量的处理 (19)2.4 q p -运算方式和q p i i -运算方式的优缺点 (19)第三章 并联型三相四线制补偿电流发生电路方案选择 (20)3.1 三相四线制系统APF 主电路形式和结构选择设计 (20)3.1.1 四相变流器结构形式 (21)3.1.2 三相变流器结构 (21)3. 2 三相四线并联型有源电力滤波器主电路的参数选择 (22)3. 2. 1主电路容量的确定 (22)3. 2. 2 系统开关频率 (22)3. 2. 3电容总电压的选择 (23)3. 2. 4 电容选择准则和参数选择 (24)3. 2. 5 交流进线电感选择准则和参数选择 (25)3.3 电流跟踪控制电路 (26)3.3.1 三角波比较方式 (26)3.3.2 三角波比较方式 (27)第四章仿真 (28)4.1三相四线制不平衡负载的谐波源设计 (28)4.2 谐波电流检测环节的设计 (2)4. 2. 1低通滤波器构成原理 (3)4.2.2 检测 (5)4.3 PWM信号发生模块的建立 (7)4.4 仿真模型的整体结构 (9)4.5 本章小结 (9)第六章结论及展望 (10)6.1本文的主要研究成果及完成的主要工作 (10)致谢 (11)参考文献 (12)第一章绪论从上世纪20至30年代,人们已经注意到了由静止汞弧变流器弓I起的电网电压和电流的畸变问题。
两种单相电路谐波电流检测方法的仿真比较
摘 要: 为 了揭示直接计算法的检测性能 ,特别是它在实际应用 时的检 测性能,建立 了对直接计算
法和参 考方法 进行对 比仿真 的 M T A 模 型 ,并对它们进行 了仿真 比较 。比较 结果表 明:在 理想情 况下, ALB 直接计算法和 参考方法 的检测精度 无明显差别,而直 接计算 法的动态性能优于参考方法 ;在 电源频率变 化而 电源 电压无 畸变 时,直接 计算 法的检 测精度 高于参考方法 ;在 电源频率不变而 电源 电压 畸变 时,直 接计算法 的检测精度低于参考方法 。 关键词:有源 电力滤波器;直接计算法;参考方法;谐波 电流 ;M T A 模 型;检测精度 ALB 中图分类号 :T 9 0 1 文献标识码 :A 文章编号 :10 — 15 2 1 ) 6 05 — 4 M3.2 0 7 3 7 (0 1 O— 0 0 0
电流 幅值 、 基波有功 电流 、谐波 与无功 电流之和 ; P LF
为低通 滤波器 。根 据参 考文 献 [] P 可 确定 为截 6 ,L F 止 频率f= 0 z 阶B t e w r h L F 2 的2 u t r o t P 。 H
图1参考方法的检 测 系统 由单相 的 负载 电流 可 构造 a 两相 电流 : 、
p e ii n r c so
0 引言
有 源 电力 滤 波器 是 一 种 治理 谐 波 和 补 偿 无 功 的 电力 电子装 置 ,而 谐波 电流 检 测 是其 关 键技 术 。 18 9 4年 ,t k g 等提 出 了三 相 电路 瞬时 无功 功 t A a i 率 理 论 ,此 后 这 一理 论 被 不 断完 善 。现 在 ,基 于 三 相 电路 瞬 时无 功 功 率 理 论 的三 相 电路 谐 波 电流 检 测 方法 是 被 证 实具 有 应 用 价 值 ,得 到 公 认 的 较 为 成 熟 的 方法 。而 对 于 单 相 电路 ,还 没 有 一种 成
有源滤波器的仿真分析
2 并联 型 有 源 电力 滤 波 器 的仿 真
分 析
并 联 型有源 电力 滤波 器系统 是一 个复 杂 的非
为指 令 电流 ; I 为 补偿 电流与 复 载 电 流之 和 。并 联 型电力 有源 滤 波器 由两 大 部 分组 成 , 即指 令 电
流运 算 电路和 补偿 电流 发生 电路 。其 中补偿 电流
33
武汉船 舶职 业技术 学 院学报
系统 往往 需要花 费 大量 的时 间和精力 。仿 真工作 可 以验证 控制 系 统结 构 的正 确性 , 深 对 其 控制 加 规 律 的认 识 和理解 。系统 一些 重要控 制参 数 的仿 真结果 对实 验装 置参数 的选择 具有 一定 的参考 作
补偿 电流发生 电路 的放 大 , 出补偿 电流 , 得 补偿 电
流 与负 载 电流 、 波及无 功 电流抵 消 , 谐 最终 得 到期
望 的 电源 电流 。
其 滤波 效果 依赖 于系 统 阻抗 特 性 , 容 易 受 温 度 并
漂移、 网络上 谐 波污染 程度 、 滤波 电容 老化 及非线
有 源 滤 波器 ; 真 ; 源 滤波 器 ; 波 抑 制 仿 无 谐
TH1 2 4 3.3 文 献 标 志码 A 文章编号 1 7 —8 0 ( 0 1 0 —0 3 —0 6 1 10 2 1 ) 3 0 3 5
根 据 有 源 滤 波 器 的 抑 波 原 理 及 其 仿 真 实 例 , 明有 源 滤 波 器 在 船 舶 电 网谐 波抑 制 方 面 的 特点 。 说
一
用, 一些 重要 环 节 的 参数 需 要 用 仿 真来 求 取 。本
文基 于 UP F算 法对 并 联 型 有 源 电力 滤波 器 进 行 理论 简述 和仿真 分析 。 2 1 单 位功 率因数 的控 制策 略( F) . UP 的基本
单相有源电力滤波器的仿真研究
单相有源电力滤波器的仿真研究作者:梁福兴刘艳鲍聪颖武磊张修华来源:《科技资讯》2012年第10期摘要:相关资料表明,电网会由于电力电子器件的大量投放产生严重的谐波。
现在影响电能质量的主要因素谐波已经成为可以排在首位了[1],而对于谐波的治理最有效的手段就是有源滤波器。
本文最后在MATLAB里搭建了应用于单相整流电路带电阻负载时的仿真模型。
并且对补偿特性做了深入的研究和分析。
中图分类号:TN713.8文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(a)-0000-00近些年来,随着在工业生产中越来越多的电力电子器件被应用,这些电力电子器件给我国工业生产带来了巨大的贡献,但是由此而带来的谐波污染也越来越严重。
相关资料表明[2],电网会由于电力电子器件的大量投放产生严重的谐波。
现在影响电能质量的主要因素谐波已经成为可以排在首位了,而对于谐波的治理最有效的手段就是有源滤波器,本文对单相有源电力滤波器的仿真进行了研究,通过matalb仿真,分析该滤波器的工作特性,进而找到控制谐波污染的手段。
1 单相有源电力滤波器概述随着DSP技术和电力电子技术的不断发展,采用单相有源电力滤波器是谐波抑制的一个重要措施就是。
单相有源电力滤波器的基本原理是从补偿对象中对谐波与无功电流进行检测。
在一定控制指令作用下由IPM组成的系统产生一个与无功电流大小相等的谐波,在系统中注入极性相反的电流,这样电网电流就只含有基波电流,达到实时补偿谐波电流的目的。
单相有源电力滤波器能跟踪补偿幅值和频率都变化的谐波,因而受到广泛的重视。
2 单相有源电力滤波器的matlab建模这里将单相并联有源滤波器的谐波和无功电流检测及电流跟踪控制综合起来,搭建单相并联有源滤波器的完整电路并对其补偿特性做一下研究。
主要谐波含量分析:电网电流的畸变几乎全部来源于奇次谐波。
其中三次谐波含量 =16.74%,五次谐波含量 =10.69%,七次谐波含量=6.01%,九次谐波含量 =3.18%,十一次谐波含量 =1.11%。
有源电力滤波器的simulink仿真
有源电力滤波器的仿真
黄潇嵘
随着工业电力电子器件广泛地应用,配电 网中整流器、变频调速装置、工业电源 以及各种以开关方式工作的电力电子装 置不断增加,这些负荷的非线性、冲突 性和不平衡性的用电特性,使电力系统 的电压、电流发生畸变,对供电质量造 成严重污染,谐波不仅影响电气设备正 常工作,还给电网的安全经济运行带来 隐患。 治理谐波的方法,有两大类—— 改造谐波源和采用滤波补偿装置。
基于UPF算法的仿真: UPF(单位功率因数的控制策略)算法的 目的是在APF接入点出获得单位功率因数, 及补偿谐波电流又补偿无功电流,获得整 体上的单位输入功率因数。不需要坐标变 换,跟踪较快。
谢谢大家!
3.利用三角函数正交运算 首先从三相畸形波中检测出基波电流和基波 电 压的相位差和电流的振幅,然后生成与该 振幅和相位差相同的基波电流波形。
4.利用傅立叶展开法(d-q法) 首先检测出电源电压e的相位w1和周期T,然 sin 1t和cos1t 后产生与之同步的正弦波 , 再检测出负载电流,做如下运算。
3.电压型补偿电路 电压型有源电力滤波器的基本结构是,其 直流侧有直流电容(直流侧是一个恒定的 电压源),变流器以电压逆变方式工作。 利用交流电抗器两端的电压差产生补偿电 流,并通过控制该电流使之与补偿电流指 令值一致,以实现补偿。
电压型有源电力滤波器的电流控制方 式
1.三角载波比较方式
Matlab是啥 略
T T
电力有源滤波器(APF)控制方法研究及Matlab仿真
指令
+
1 ㈠
lUr +
电流 运算 算法
滞环 电流 比较器
图 1 A F系统框 图 P
PI
算法
2 i 制算法 、i 控 如图 2 所示 。该算法 中需要用到 a 电网电压 e 相 同相位的正弦信号s a ̄ 对应 的余弦信号 - O t i tl n l CSo, t 他们有一个锁相 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 经 L F滤波得 出i , 、i P 、
Smp we sse s d l eM albt u l emo e n i lt e F s se I r v dta eDC i o ry tm mo uei t t b i t d l dsmuaet n h a o dh a h AP y tm.tS o e t h p h t
周昊Байду номын сангаас
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王毅
104 ) 004
( 交通大学 电气工程学院 ,北京市 北京
Zh uHa W a gYi o o n
(c o l f lc i l n ier g f e ig i tn nv r t, e ig 1 04 ) Sh o o Eetc gnei B in a o g ie i B in 0 0 4 raE no j Jo U sy j 【 摘 要】 通过瞬时无功功率理论的i i 。 、 算法设计了电力有源滤波器 , 提出直流侧电压的P 控制。 I 在理
前 言 在工业技 术如此发达的今天 ,随 着电力电子器 件 的广泛应用 , 出现 了大量的变流器型的负荷 , 带来 了严重的谐波污染 , 同时也消耗 了大量的无功功率 , 由于其功率 因数低 , 电网带来 了严重的负担 , 给 降低 了电力系统的电能质量 。无功功率 的增大可造成设 备 容量 增加 、设备及线损增大和 线路 及变压器 电压
SVPWM在有源滤波器中的应用及仿真研究
21 年 0 月 00 9
佳 木 斯 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Jun l f i ui nvr t N trl cec dt n o ra o a s U ie i Jm sy( a a S i eE io ) u n i
Vo . No 5 128 . S p. e 2 0 01
一
种全数 字 化 的控 制 技 术 , 别 适 合 快 速 暂 态 控 特
制, 对于有 源滤波器 这样一 个非线 性多 变量系 统而 言 , 种控制策 略很 少 被采 用 』三 角 波 比较 方法 这 .
能够提 高功率器 件 的使用 寿 命 , 出 电压 中的谐 波 输
较少 , 但缺点是硬件较复杂 , 电流跟踪实时性差, 误 差 较大 】空 间矢量 脉 宽 调 制 ( pc et us . S aeV c rP l o e
第 5期
滕 昕 颖 , :V WM在 有 源滤 波器 中的应 用及 仿 真研 究 等 SP
75 2分 成 6个扇 区 , 中每个扇 区的 3 其 个 顶点 均 由 电压 矢量 所构 成 . 因为空 间矢量 电压控 制 方式 的核 心是 先 判 断 二 电平 参 考 电压 矢 量所 在 的扇 区位 置 , 后 再 计 算 各 个 开 关 矢 量 的作 用 时 然
根 据三个开 关 函数 的取 值 , 出逆变 器输 出 电 列
压 的 o一 分 量 , t 如表 1 所示 . 在 一 坐标 系 中 , 矢量 表 示 三相 系 统 中 的 用 参 考 电压 与实 际输 出 电压 如 下. +j。 u
=
图 3 所 在扇区计算模块
。
() 3
0 引 言
RC有源滤波器的计算机仿真
!"!#$%&’(#)*&%"+电子世界,--,年第.期!"!#$%&’(#)*&%"+相约单片机!"#############################################################集中参数#$有源滤波器的传统人工设计方法在设计时颇费工夫,由于情况的复杂性,往往所得的滤波器的元件数目并不是最节省的,其特性也并不是最理想的。
本文所述的设计方法,是直接从工程上预给的特性要求出发,由计算机按一定的步骤自动地准确地给出,能满足工程要求的集中参数#$有源滤波器的特性及元件的数值。
由于可进行计算机的频率扫描仿真,根据仿真描绘出来的频率响应曲线,可随时对不满意的参数进行修改,屏幕立即显示出新的频率响应曲线,不断地重复该过程直到满意时为止。
这样,设计的结果非常直观,得出的滤波器的元件数目最少、特性最理想,而所费的工夫却很少。
该方法是在假设滤波器中的元器件为理想的情况下(即假设电阻#为纯电阻、电容$为纯电容、运算放大器为理想的放大器)进行设计的,因此在实际工作频率太高时,设计误差可能过大。
如果选择的运算放大器其最高工作频率远远大于实际工作频率,则在设计工作频率为%&’(以下的滤波器时,一般情况下其工作误差均能够满足实际工程的需要。
集中参数#$有源滤波器可分为低通、高通和带通三类。
因受篇幅限制,本文以#$有源低通滤波器为主对计算机仿真设计方法作一介绍。
!"要求设计人员根据计算机屏幕显示的汉字菜单提示,向计算机输入设计参数:包括频点)*的频率值、频点)*处的衰减值、通带外每倍频程的衰减值、计算机仿真时扫描的频率范围)+到),。
#"功能(%)以两种方式显示有源低通滤波器的仿真频率响应曲线:+-横向频率坐标以线性方式标注,纵向衰减坐标看左侧的标示,%./表示无穷大;,-横向频率坐标以对数方式标注,纵向衰减坐标看右侧的标示。
低压配电网中有源电力滤波器的仿真研究
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新·129·2017年第8期文章编号:2095-6835(2017)08-0129-02低压配电网中有源电力滤波器的仿真研究袁昕天,陆永耕,王照萌,刘梦花(上海电机学院电气学院,上海201100)摘要:简要介绍了有源电力滤波器的补偿原理,以及应用在低压配电网中的补偿电流检测算法,根据某配电台区存在的三相不平衡和电压跌落等问题,提出了不同的补偿方案,搭建了仿真模型。
通过现场实际采集的反馈数据,验证了所建仿真模型和选取补偿方案的合理性。
关键词:电力滤波器;补偿原理;仿真模型;工业领域中图分类号:TM761文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2017.08.129随着电力系统规模的不断扩大和相关单位对配变电的三相不平衡治理的重视程度长期欠缺,导致配变电的三相不平衡现象越来越严重。
对电能质量的调整治理措施主要从管理上减少不平衡度和技术方法两个方面着手。
从技术方法角度出发,针对低压三相不平衡的情况,目前,主要采用人工调整换相、三相不平衡补偿器和三相不平衡自动换向器等技术进行治理。
有源电力滤波器(APF )就是三相不平衡补偿器的一种,由于我国低压配电网中绝大多数采用的是三相四线制的供电方式,所以,本文采用了电容中点型三相四线制式柱上并联有源电力滤波(SAPF )作为主要的研究对象。
1SAPF 的补偿原理在工业领域中,多采用并联型APF 的方案投入运行,SAPF的基本工作原理如图1所示。
图1SAPF 的原理图图中e s 代表了电网的三相交流相电压,i s ,i L 和i c 分别代表了电网侧流出的电流,负载侧流入的电流和SAPF 输出的补偿电流。
有源电力滤波装置主要由谐波和无功电流检测电路和补偿电流发生电路(由电流跟踪控制环节、功率开关驱动电路、主电路三个部分组成)两大部分构成,主电路采用由IGBT 构成的电压型逆变器。
电力有源滤波器的电路仿真
电力有源滤波器的电路仿真1 引言由于各种用电设备的使用,使得供电网出现了功率因数低、电压不稳、三相不平衡和谐波等问题。
这些问题的总体表现是电网波形的畸变。
理论上,采用有源滤波器可以补偿电网中的任何畸变,但采用电力电子器件构成的电力有源滤波器存在生产成本及运行成本高的问题。
因此在我们开发设计的补偿系统中采用了无源加有源的混合方式。
在这种方式中无源部份采用电力电容作为执行器件,对电网中的大部份无功进行补偿。
有源部份则用于需要快速补偿的部份无功及谐波等。
这样我们可用功率较小的电力电子器件构成有源滤波器加上无源补偿部份对电网畸变进行较为理想的补偿。
在我们的设计中,主电力电子器件采用了igbt,在混合补偿方案中,由于igbt的高价格及高运行成本故不希望采用大功率的igbt,因此在混合补偿方案中,将小功率器件igbt运用于大功率电源系统中如何保护器件显得尤其重要。
本文介绍了一种电力有源滤波器电路,重点对流过igbt的电流进行了仿真研究。
2 电力有源滤波器电路2.1 电路图1为电力有源滤波器仿真电路。
图2为pwm信号形成及控制电路。
图1 电力有源滤波器仿真电路fig1 the simulation circuit of apf2.2 电路说明在图1中,s1~s6为压控开关其与d1~d6构成6单元的igbt模块,la,lb,lc为输出电感,c3~c5为滤波电容,rla,rlb,rlc为三相负载,r1~r3用于检测流过igbt 的电流。
hb1~hb3为子电路用于产生对称pwm控制信号去控制对应的igbt上下桥臂。
图2为三个子电路之一。
v2,v3用于模拟控制信号,v1产生三角波,table相当于一个电压比较器。
e1与e2相当于运放,e1为同相放大,e2为反相放大,e1,e2放大倍数均为1。
图2 pwm信号形成及控制电路fig2 pwm signal forming and controlling circuit3 电路仿真3.1 子电路工作仿真见图 2 子电路电路参数分别为:v2幅度0.9v,频率50赫芝,相位180度,即;v1正负幅度为1v,频率10khz。
有源低通滤波器的设计和仿真分析
有源低通滤波器的设计和仿真分析有源低通滤波器是一种常用的电路,它可以将输入信号的高频成分滤除,只保留低频成分。
设计和仿真分析有源低通滤波器的过程包括以下几个步骤:确定滤波器的参数、选择放大器和电容、计算元件值、搭建电路并进行仿真分析。
本文将详细介绍这些步骤。
首先,确定滤波器的参数。
有源低通滤波器的参数包括截止频率f_c和增益增益增益A。
截止频率是指在这个频率以下,滤波器的输出信号的幅度将削减到输入信号的70.7%。
增益A是指在截止频率以下,滤波器的输出信号相对于输入信号的幅度增益。
接下来,选择放大器和电容。
放大器是有源低通滤波器的核心组件,它可以提供放大和滤波功能。
常用的放大器有运算放大器,电容可以用来构建滤波器的频率响应曲线。
然后,计算元件值。
根据滤波器的参数和放大器的特性,可以计算出电容的值。
通过选择不同的电容值可以调整滤波器的截止频率和增益。
同时,还需要根据放大器的供电电压和输入信号的幅度来选择合适的放大器。
最后,搭建电路并进行仿真分析。
根据前面计算得到的元件值,搭建有源低通滤波器的电路,并利用电路仿真软件进行分析。
通过观察电路的频率响应曲线和输出信号的波形,可以评估滤波器的性能。
需要注意的是,在设计和仿真分析有源低通滤波器时,还需要考虑一些其他因素。
例如,放大器的输入和输出阻抗、电源噪声、非线性失真等。
这些因素会对滤波器的性能产生影响,因此需要进行综合考虑。
总的来说,有源低通滤波器的设计和仿真分析是一个相对复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
但通过合理的参数选择、元件值计算和电路搭建,可以设计出满足要求的有源低通滤波器。
并通过仿真分析评估滤波器的性能,以指导实际应用。
有源电力滤波器的控制及仿真分析
有源电力滤波器的控制及仿真分析作者:刘毅石信语刘金涛程汉湘张文嘉来源:《科技资讯》 2012年第27期刘毅1,2 石信语1 刘金涛2 程汉湘1 张文嘉2(1.广东工业大学自动化学院广东广州 510006; 2.广东电网公司广州供电局广东广州510620)摘要:介绍了有源电力滤波器的基本工作原理,从双环软启动的控制策略出发,分析了有源电力滤波器的控制过程和实现方法,建立了对应的Matlab仿真模型,并进行了具体的波形分析,达到了预期的结果,验证了有源电力滤波器在电网谐波抑制中的效果。
关键词:有源电力滤波器谐波控制仿真中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0142-03L.Gyugyi等人在1976年提出了采用有源电力滤波器,气质要是有PWM控制变流器所构成的,同时APF有源电力滤波器(Active Power Filter)的概念被确立下来,就是运用可以控制的功率的半导体器件来向电网中注入的谐波电流与原来的谐波电流的幅值要相位相反和相等的电流,同时还要是其电源的总谐波电流呈现出零值的状态,这样才能达到实时进行补偿谐波电流的目的[1]。
APF有源电力滤波器是一种最为新兴的电力电子的装置,主要是运用于补偿无功功率和动态抑制谐波两方面的装置,同时APF有源电力滤波器还可以对无功功率和在频率以及大小上都有着变化的谐波成分来进行补偿的,并且还克服了传统的无源滤波器只能做固定补偿的不足之处[2]。
1 原理及其控制策略1.1 APF基本原理如图1所示为有源电力滤波器原理图,主要由检测及控制电路和主电路两大部分组成。
其中检测及控制电路包含指令电流运算电路、驱动电路以及电流跟踪控制电路。
主电路一般采用的是PWM变流器。
其基本工作原理为通过指令电流在运算电路中检测出了补偿对象电流中的无功和谐波等方面的电流分量,同时还要再次的通过驱动电路和电流跟踪控制电路这两项来得出补偿电流的指令信号,使主电路的PWM变流器产生出了实际的补偿电流。
三相有源电力滤波器的matlab仿真电路要点
能力拓展训练任务书学生姓名:专业班级:电气指导教师:胡红明工作单位:自动化学院题目: 三相有源电力滤波器的仿真电路初始条件:VS1-VS3为标准三相正旋电压源,相电压有效值为220V。
要求完成的主要任务:(1)设计出主电路拓扑结构和控制系统原理图;(2)采用MATLAB搭建系统仿真电路,对仿真结果进行分析:a补偿后输入电压与输入电流波形 b非线性负载输入电压与输入电流波形c三相APF输入电压与输入电流波形时间安排:2012年7月9日至2012年7月13日,历时一周,具体进度安排见下表参考文献:[1]洪乃刚.《电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真》.北京:机械工业出版社,2006指导教师签名:年月日目录摘要 (1)1 有源滤波器介绍 (2)1.1有源滤波器基本原理 (2)1.2有源滤波器的优点 (2)1.3有源电力滤波器的分类 (3)1.4有源滤波器的关键技术 (4)2有源电力滤波器的控制策略 (4)2.1滞环比较控制 (4)2.2三角波比较方式 (5)3有源电力滤波器的主电路设计 (6)3.1直流侧电容量的选择 (6)3.2直流侧电压的选择 (8)4 MATLAB仿真 (11)4.1仿真模型图 (11)4.2仿真结果图 (12)参考资料 (15)摘要有源电力滤波器是当前对电网中谐波污染补偿或抵消的有效手段, 文中对有源电力滤波系统的工作原理进行了理论研究和分析。
MATLAB/SIMULINK提供的SimPower工具箱基本涵盖了电力系统建模和仿真的各个方面。
该文利用SimPower工具箱对有源电力滤波器装置进行了建模和仿真,使用该方法能够将有源电力滤波器的工作过程及有关波形准确直观地显示出来,验证了理论分析的正确性。
关键词:有源电力滤波器谐波仿真三相有源电力滤波器的仿真电路1 有源滤波器介绍1.1 有源滤波器基本原理有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,其应用可克服IC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
电力电子课程设计——三相电力有源滤波器的设计与仿真
中南大学电力电子技术课程设计报告课题: 三相有源电力滤波器设计与仿真班级: 电气工程及其自动化学号:姓名:指导老师:电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置,以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支,又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支,或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
电力电子技术以快速可控的电能变换技术为主要对象,以方便,节约,安全, 为特点,大大提高了人类在生产和生活中的效率和舒适性,从而得到了日益广泛的普及。
但是作为电网的非线性和时变性负荷的电力电子装置(如逆变器,整流器等)的大规模应用,其负面效应也日益明显。
电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量,导致了交流电网中电压和电流波形的严重失真,早已替代传统的变压器和铁磁材料的非线性引起的谐波成为最主要的谐波源。
电力电子设备的大量使用使得谐波问题日益严重,有源电力滤波器作为一种用于动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,有着非常好的发展前景。
本文综述了电力谐波抑制技术的发展概况以及有源电力滤波器的发展趋势,深入分析了有源滤波器的结构及工作原理。
本次课程设计是进行三相有源电力滤波器的设计。
首先对谐波的相关知识做了简要的介绍,叙述了谐波的产生途径,所造成的危害,并对治理谐波的两种常用方法:无源滤波器与有源滤波器的各自特点做了介绍及对比。
接下来对有源滤波器的原理做了介绍,对课题中所要求的非线性负载,三相不可控整流电路的运行特性及产生的谐波成分做了分析;对用来生成跟踪电流的逆变电路进行了理论分析,并设计了用来初期滤波的无源单调谐滤波电路;同时对上述电路的参数进行了计算并对主要元器件进行选型。
有源滤波器的重要部分是谐波电流的检测与补偿电流的控制。
基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究的开题报告
基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究的开题报告一、研究背景及意义随着电子电力设备的不断发展,电力系统中的电磁干扰问题日益凸显。
有源电力滤波器是一种新型的电磁干扰控制设备,通过对电力系统中的干扰信号进行实时检测和精确控制,可以有效地抑制电磁干扰,提高电力系统的稳定性和可靠性。
因此,有源电力滤波器的研究和应用具有重要的理论和实际意义。
目前,有关有源电力滤波器的研究已经有了较为成熟的理论基础和实验研究,但是在控制策略方面仍存在一定的挑战。
传统的控制策略往往采用PI控制器等稳态控制方法,但这种方法难以应对系统工作过程中的不确定性和非线性问题,容易导致系统产生震荡和失控。
近年来,切换系统理论的应用为有源电力滤波器的控制策略研究提供了新思路和新方法,切换系统可以通过随时调整控制策略来适应系统的工作状态,具有更强的鲁棒性和适应性。
因此,在此背景下,本文拟对基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究进行深入探究,旨在提出一种可靠、高效的有源电力滤波器控制策略,并通过仿真实验验证其有效性和可行性。
二、研究内容和方法本文将从以下几个方面开展研究:1. 基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略设计:针对有源电力滤波器非线性、时变的特点,提出一种基于切换系统理论的多模型自适应控制策略,通过实时监测系统的工作状态,自适应地调整控制策略以保持系统的稳定性和鲁棒性。
具体来说,该方法将有源电力滤波器分为多个模型,每个模型对应一种控制策略,系统可以根据实时工作状态随时切换不同的控制策略,从而提高系统的适应性和控制性能。
2. 基于MATLAB/Simulink的有源电力滤波器仿真平台搭建:使用MATLAB/Simulink软件搭建有源电力滤波器的数学模型和仿真平台,对设计的控制策略进行仿真实验验证,并对不同参数和工作状态下的控制性能进行分析和比较。
3. 实验结果分析和控制策略优化:通过对仿真实验数据的分析和比较,评估所设计的控制策略的控制性能,并根据实验结果对控制策略进行优化和改进,提高其控制精度和适应性。
电力有源滤波器(APF)的仿真分析
《装备维修技术》2021年第6期—377—电力有源滤波器(APF)的仿真分析郭泽华(许昌电气职业学院,河南 许昌 461000)Simulation analysis of active power filterGuo Zehua引言电网谐波来源于三个方面:其一是电源质量不高产生谐波;其二是输电网产生的谐波,但是由于发电设备和电网技术的更新,其二者对于谐波污染的贡献量已经很少;其三是用电设备产生的谐波,其对于谐波污染的贡献量最多。
产生谐波电气设备主要有:1.整流设备、2.电弧炉、电石炉、3.变频装置、4.家用电器。
谐波的危害概括起来,大致可以有以下几个方面:1谐波增加了系统中元件的附加谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的使用效率、2谐波影响各种电气设备的正常工作、3谐波频率与输电系统固有的特征频率重合时会发生谐振、4谐波会导致继电保护和自动装置的误动作、5谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰,降低通信质量、6与弱交流系统连接时可能出现谐波不稳定性。
1 并联型有源电力滤波器工作原理在有源电力滤波器的各种类型中,占主导地位的是并联型有源电力滤波器。
这种有源电力滤波器可认为由两大部分组成,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。
其中补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成的。
图1 并联型有源电力滤波器的原理框图(Fig.1 principle block diagram of shunt active power filter) 图1所示为并联型有源电力滤波器的原理框图。
图中e s 表示交流电源,负载为谐波源(即补偿对象),它产生谐波并消耗有功功率。
有源滤波器与补偿对象并联接入电网,故称为并联型。
并联型APF的工作原理可由下式表示:(1-1)式中i Lf 为负载电流的基波分量,i c 为有源滤波器的补偿电流,i Lh 为负载电流的谐波分量。
由式(2-1)可以看到:当i Lh 被完全补偿后,系统电流变为理想的正弦波。
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0引言有源电力滤波器在抑制谐波、提高电能质量方面显示了强大的生命力,其性能的好坏与它所采用的谐波电流检测方法有很大的关系。
因此,如何实时准确地检测出非线性负载电流中的谐波及无功电流是有源电力滤波器的关键技术。
对于三相电路,基于三相电路瞬时无功功率理论[1-3]的三相电路谐波电流检测方法是得到公认的较为成熟的方法,目前生产的有源电力滤波器,多采用其检测谐波及无功电流。
而对于单相电路,至今还没有一种公认的较为成熟的方法,但已经提出了多种有源电力滤波器单相电路谐波电流检测方法[4-16],直接计算法就是其中之一。
由于直接计算法是建立在电源电压为50Hz的正弦电压基础上的,所以,一个重要的问题是:电源电压畸变和电源频率变化究竟会对直接计算法的检测性能产生什么样的影响?这是直接计算法是否具有应用价值的关键。
现根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图,根据此谐波电流检测框图,利用流行的可视化仿真软件工具Matlab7.0丰富的Simulink模块库,可以容易地建立直接计算法的Matlab仿真模型,从而可以方便地对直接计算法进行仿真研究。
1直接计算法及其Matlab仿真模型1.1直接计算法直接计算法的检测原理是:当负载电流为周期电流时,负载电流与基波有功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小。
设1个周期T内负载电流iL(t)的N个采样(周期采样,采样周期为T/N)为iL[1]、iL[2]、…、iL[N];对应的与电源电压同频、同相的幅值为1A的N个正弦值为sinωt[1]、sinωt[2]、…、sinωt[N]。
则采样iL[N]时刻的基波有功电流幅值为Im=!i=1N(iL[i]sinωt[i])/!i=1N(sinωt[i])2(1)由式(1)可以计算出采样iL[N]时刻的基波有功电流幅值Im,则采样iL[N]时刻的基波有功电流为Imsinωt[N],从而采样iL[N]时刻需要补偿的谐波及无功电流为iL[N]-Imsinωt[N],这就是有源电力滤波器谐波电流检测的直接计算法[16]。
由直接计算法可知:当负载电流在1个周期内的采样个数N越大时,则其检测精度越高。
当N+∞时:!i=1N(iL[i]sinωt[i])=tt-T"iL(t)sinωtdt!i=1N(sinωt[i])2=tt-T"sin2ωtdt所以:Im=tt-T"iL(t)sinωtdttt-T"sin2ωtdt=tt-T/2"iL(t)sinωtdttt-T/2"sin2ωtdt(2)iL(t)上下半波对称。
因此容易得到直接计算法的谐波电流检测框图如图1所示,其中,iL为负载电流,es=sinωt为与电源电压同频同相的单位正弦信号,Im为基波有功电流幅值,i1p=Imsinωt为基波有功电流,ia=iL-i1p为需要补偿的谐波及无功电流之和,为提高跟踪速度,积分器在半个周期内积分。
直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究李自成,孙玉坤,刘国海,杨建宁,黄永红(江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013)摘要:根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图;根据此谐波电流检测框图,利用Matlab的Simulink模块库,建立了直接计算法的Matlab仿真模型。
仿真研究发现:若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流,当负载电流处于变化状态时,直接计算法具有较好的动态性能;电源电压畸变对直接计算法的检测精度的影响较大;电源频率变化对直接计算法检测精度的影响很小。
当电源电压发生畸变时,可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号。
关键词:有源电力滤波器;仿真研究;谐波电流;直接计算法中图分类号:TN713文献标识码:A文章编号:1006-6047(2008)08-0106-04收稿日期:2007-09-29;修回日期:2007-12-10基金项目:江苏大学高级人才专项基金资助项目(1283000064);江苏省高校研究生科技创新计划项目(1221140004)电力自动化设备ElectricPowerAutomationEquipmentVol.28No.8Aug.2008第28卷第8期2008年8月1.2直接计算法的Matlab仿真模型根据直接计算法的谐波电流检测框图,利用Matlab7.0的Simulink模块库,容易得到直接计算法的Matlab仿真模型,如图2所示。
图2的左方部分产生所需的信号。
文件sin.mat、IL.mat、IM.mat、I1P.mat、IA.mat对应的“从文件读取信号模块”分别产生es=sinωt、负载电流iL、理论上的基波有功电流幅值Im*、理论上的基波有功电流i1p*、理论上的补偿电流ia*。
它们的波形由这些文件中的数据决定,根据需要改变某一文件中的数据,则可以改变相应信号的波形,这样可以方便地对各种不同情况进行仿真。
图2的下方部分为直接计算法的Matlab仿真模型。
其中,图1中的积分器由1个“传输延迟模块”、1个“减法模块”和1个“积分模块”实现。
“传输延迟模块”的延时为半个周期即0.01s。
图2的右方部分为显示部分。
es=sinωt,负载电流iL;理论上的基波有功电流幅值Im*,基波有功电流i1p*和补偿电流ia*;直接计算法计算出的基波有功电流幅值Im,基波有功电流i1p和补偿电流ia等信号,根据研究的需要,或单独,或几个一起通过“混路器模块”送入“示波器模块(Scope)”,这样可以方便地观察和比较得到的仿真波形。
2仿真研究2.1电源电压无畸变在电源电压无畸变时,负载电流幅值突然从1A上升到2A时的仿真结果如图3所示。
从仿真结果可以看出:当负载电流处于稳定状态时,Im与Im*,i1p与i1p*,ia与ia*的波形分别重合,此时直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流;当负载电流处于变化状态时,直接计算法计算出的Im能够平滑地跟踪Im*,动态响应时间为半个周期,具有较好的动态性能。
这与文献[16]采用数字仿真的结果是一致的,从而说明所建立的直接计算法的Matlab仿真模型是正确的。
2.2电源电压发生畸变在电源电压发生极端畸变时,负载电流处于稳定状态时的仿真结果如图4所示。
从仿真结果可以看出:ia和ia*相差较大。
因此,电源电压畸变对直接计算法的检测精度具有较大的影响。
2.3电源频率发生变化直接计算法认定电源频率f=50Hz,电源频率变化肯定对直接计算法的检测结果有影响。
电源频率发生变化时的仿真结果如图5和图6所示。
图5(a)的f=58.5Hz,图5(b)的f=40Hz;图6(a)的f=图2直接计算法的Matlab仿真模型Fig.2Matlabsimulationmodelofdirectcomputationmethodsin.mat×+-IM.matI1P.matIA.matIL.mat×+-×÷×+-1s1sIm*i1p*ia*esiLImi1p示波器ia××积分器积分器÷××iLesImi1p-+ia图1直接计算法的谐波电流检测框图Fig.1BlockdiagramofharmoniccurrentdetectionbasedondirectcomputationmethodesiLI*mImi1pi1p*iaia*2-204-402-20123020406080t/ms图3电压无畸变时的仿真波形Fig.3Simulationwaveformswithoutvoltagedistortiones/V,iL/AI*m,Im/Ai1p*,i1p/Aia*,ia/AesiLiaia*10-10-1101020t/ms(a)f=58.5Hzia*,ia/Aes/V,iL/A515李自成,等:直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究第8期图4电压发生畸变时的仿真波形Fig.4Simulationwaveformswithvoltagedistortioniaia*esiL10-10-11t/ms0204060es/V,iL/Aia*,ia/A(b)仿真波形2esiL10-10-11iaia*es/V,iL/Aia*,ia/At/ms0204060(a)仿真波形152Hz,图6(b)的f=48Hz。
可以看出:当电源频率变化较大时,ia与i*a相差较大;当电源频率变化较小时,ia与i*a相差很小。
一般地,电源频率会发生变化但变化较小,因此电源频率变化对直接计算法的检测精度的影响很小。
3结论a.若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地检测出需要补偿的谐波及无功电流;当负载电流处于变化状态时,其动态响应时间为半个周期,具有很好的动态性能。
b.电源电压畸变对直接计算法的检测精度具有较大的影响。
c.电源频率变化对直接计算法的检测精度的影响很小。
仿真研究表明:直接计算法在检测精度、动态性能、电源频率变化对其检测精度的影响等方面具有一定的优势。
不足之处在于电源电压畸变对其检测精度影响较大,而这可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号。
因此,直接计算法具有应用价值,它可以在有源电力滤波器中得到应用。
参考文献:[1]AKAGIH,KANAZAWAY,NABAEA.Instantaneousreactivepowercompensatorscomprisingswitchingdeviceswithoutenergystoragecomponents[J].IEEETransactionsonIndustryApplication,1984,20(3):625-630.[2]WILLIEMSJL.AnewinterpretationoftheAkagi-Nabaepowercomponentsfornonsinusoidalthree-phasesituations[J].IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,1992,41(4):523-527.[3]王兆安,李民,卓放.三相电路瞬时无功功率理论的研究[J].电工技术学报,1992,7(3):55-59.WANGZhaoan,LIMin,ZHUOFang.Astudyonthetheoryofinstantaneousreactivepowerofthree-phasecircuits[J].Tran-sactionsofChinaElectrotechnicalSociety,1992,7(3):55-59.[4]周雒维,江泽佳,吴宁.基于补偿电流最小原理的谐波与无功电流检测方法[J].电工技术学报,1998,13(3):33-36.ZHOULuowei,JIANGZejia,WUNing.Adetectingapproachofharmonicandreactivecurrentbasedontheminimumcompensatedcurrents[J].TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,1998,13(3):33-36.[5]王群,吴宁,苏向丰.有源电力滤波器谐波电流检测的一种新方法[J].电工技术学报,1997,12(1):1-5.WANGQun,WUNing,SUXiangfeng.Anewdetectingapproachofharmoniccurrentsfortheactivepowerfilter[J].TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,1997,12(1):1-5.[6]王群,周雒维,吴宁.一种基于神经网络的自适应谐波电流检测法[J].重庆大学学报:自然科学版,1997,20(5):6-11.WANGQun,ZHOULuowei,WUNing.AnadaptivedetectingapproachofharmoniccurrentsbasedonANN[J].JournalofChongqingUniversity:NaturalScienceEdition,1997,20(5):6-11.[7]WANGQun,WUNing,WANGZhaoan.Aneuronadaptivedetec-tingapproachofharmoniccurrentforAPFanditsrealizationofanalogcircuit[J].IEEETransonInstrumandMeas,2001,50(1):77-84.[8]王群,谢品芳,吴宁,等.模拟电路实现的神经元自适应谐波电流检测方法[J].中国电机工程学报,1999,19(6):42-46.WANGQun,XIEPinfang,WUNing,etal.Neuronadaptivedetectingapproachofharmoniccurrentbasedonrealizationofanalogcircuit[J].ProceedingsoftheCSEE,1999,19(6):42-46.[9]周雒维,李自成,吴宁.有源电力滤波器谐波及无功电流的一种检测方法[J].重庆大学学报:自然科学版,2000,23(1):53-55.ZHOULuowei,LIZicheng,WUNing.Adetectingmethodforharmonicsandreactivecurrentsinactivepowerfilter[J].JournalofChongqingUniversity:NaturalScienceEdition,2000,23(1):53-55.[10]ZHOULuowei,LIZicheng.Anovelactivepowerfilterbasedontheleastcompensationcurrentcontrolmethod[J].IEEETransonPowerElectron,2000,15(4):655-659.[11]李乔,吴捷.自适应谐波电流检测方法用于有源电力滤波器的仿真研究[J].电工技术学报,2004,19(12):86-90.LIQiao,WUJie.Simulationstudyofadaptiveharmoniccurrentdetectionmethodforactivepowerfilters[J].TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,2004,19(12):86-90.[12]LUOShiguo,HOUZhencheng.Anadaptivedetectivemethodforharmonicandreactivecurrents[J].IEEETransonIndElectron,1995,42(1):85-89.[13]李自成,孙玉坤.基于离散傅立叶变换的单相电路谐波电流实时检测方法的研究[J].电测与仪表,2005,42(3):20-22.LIZicheng,SUNYukun.Theresearchforthereal-timedetectionmethodofsingle-phasecircuitharmoniccurrentbasedonDFT[J].ElectricalMeasurement&Instrumentation,2005,42(3):20-22.[14]于志豪,刘志珍,徐文尚.基于电路模型和神经网络的谐波电流检测方法[J].电工技术学报,2004,19(9):86-89.YUZhihao,LIUZhizhen,XUWenshang.Adetectingapproachofharmoniccurrentbasedonthecircuitmodelandartificialneuralnetworks[J].TransactionsofChinaElectrotechnicalSo-ciety,2004,19(9):86-89.esiLiaia*10-10-1101030t/ms(b)f=40Hzia*,ia/Aes/V,iL/A图5频率变化较大时的仿真波形Fig.5Simulationwaveformswithbiggerfrequencychange20esiLiaia*10-10-1101020t/ms(a)f=52HzesiLiaia*10-10-1101020t/ms(b)f=48Hzia*,ia/Aes/V,iL/Aia*,ia/Aes/V,iL/A图6频率变化较小时的仿真波形Fig.6Simulationwaveformswithsmallerfrequencychange515515第28卷电力自动化设备51525[15]李自成,孙玉坤.基于电路模型和最优迭代算法的单相电路谐波电流实时检测新方法[J].电工技术学报,2007,22(1):142-148.LIZicheng,SUNYukun.Anovelharmoniccurrentreal-timedetectionmethodofsingle-phasecircuitbasedoncircuitmodelandoptimaliterativealgorithm[J].TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,2007,22(1):142-148.[16]LIZicheng,SUNYukun.Anewcompensationcurrentreal-timecomputingmethodforpoweractivefilterbasedondoublelinearconstructionalgorithm[J].ScienceinChinaSeriesE:TechnologicalSciences,2006,49(4):485-512.(责任编辑:康鲁豫)作者简介:李自成(1967-),男,四川眉山人,讲师,博士研究生,研究方向为电力电子技术及其应用(E-mail:lifengli9222@ujs.edu.cn);孙玉坤(1958-),男,江苏靖江人,江苏大学副校长,扬州市副市长,教授,博士研究生导师,博士,研究方向为特种电机非线性智能控制、电能质量控制技术、磁悬浮无轴承电机等;刘国海(1964-),男,江苏高邮人,江苏大学自动化研究所所长,教授,博士研究生导师,博士,研究方向为电气传动及其自动化、电力电子与电能质量、计算机控制技术、机器人控制等;杨建宁(1956-),男,江苏镇江人,副教授,博士研究生,研究方向为电网信息检测与处理和智能故障诊断;黄永红(1970-),女,江苏如东人,副教授,博士研究生,研究方向为测控技术及其自动化。