基于空间矢量的基波正序、负序分量及谐波分量的实时检测方法

谐波分量。如果忽略滤波后残余的谐波分量， 则滤波后的矢 量可认为是由对应正序分量的逆时针方向旋转的矢量和对 应负序分量的顺时针方向旋转的矢量合成。实时分解这两 个矢量的方法为： 将分解后的两个矢量根据所用滤波器的特 性旋转一个适当的角度， 可以完全补偿滤波所引起的相移， 从而可以实时准确地分解出基波正序分量和基波负序分量， 进而分解出谐波分量。仿真结果证明了所提方法的正确性 和有效性。 关键词： 空间矢量；负序分量；正序分量；谐波；分解；检测 中图分类号： TZ [ = = 文献标识码： A
［ ］ " ， 这类方法也有和第 # 类方法 是自适应检测方法
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9 引言
各种 基 于 4 （4 ） 的 2 1 & 5 / H (2 & C % ’ (1 & + N ( % / ( % , 直流输电系统及 $ W A 1 T 2装置、 GZ 整流器需要实 时地检测电压和电流的负序分量， 以避免系统电压 不对称引起的过电流和直流侧电压的波动； 在变压
［ ， ］ " ! 器、 电机保护中常需要快速地测量负序分量 ； 为
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文章编号： （ ） # ! 9 : ; : # " < ! # # " " # ; # # # " ; # 9
源自文库
基于空间矢量的基波正序、 负序分量及 谐波分量的实时检测方法
张桂斌"，徐 政"，王广柱!
（ 浙江大学电机系， 浙江 杭州 < ；! 山东大学电气工程学院， 山东 济南 ! ） " 6 " # # ! = 6 9 # # > "
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考， 而如何从畸变、 不对称的三相电压中实时提取基 波正序分量本身就是一个需要解决的问题； ! 该类 方法将三相功率的直流分量对应有功电流， 脉动分 量对应谐波电流。但负序电流 （电压） 和正序电压 （电流） 相互作用的功率也是脉动的， 因此这类方法 不能把谐波分量和基波负序分量分开。第!类方法
（ ） 0
类似的!个特点。第$类方法是基于带通或带阻滤 波器的检测方法， 这类方法有$个基本特点： "不需 要以电压波形为参考， 因而既能用于检测电流中的 谐波分量， 也能用于检测电压中的谐波分量， 但不能 检测无功电流； ! 不能把基波正序分量和负序分量 分开； 无法补偿滤 #过分依赖于滤波器参数的调整，
［ ］ % ； 波器 引 起 的 相 移， 易受系统频率偏移的影响
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（ ） 1
文 ［ ］ 提出的负序分量检测方法不可能用于实时检 ! 测； 为分解出正序分量、 负序分量和谐波分量采用文 ［ ］ 提出的方法需进行!次 ’ 并且， 在不含 & ( ) *变换， 有谐波分量时， 用该方法检测负序分量仍需使用滤 波器， 对滤波器引起的相移也无法补偿。 本文提出的检测方法， 综合了第 # 类检测方法 和第$类检测方法的优点， 该方法用滤波器提取基 波分量， 并利用空间矢量的概念， 在复平面上成功地 实现了对滤波器相移的补偿和基波正序、 负序分量 的实时分解， 能实时地检测电压或电流的基波正序 分量、 负序分量、 和谐波分量。
基金项目： 国家自然科学基金资助项目 （ ） ； 国家重点基 9 V = # = # # 9 础研究专项基金资助项目 （B ） 。 " V V : # ! # < " ! $ % & ( ’ / 2 C & % / ( )D H / * & + H 57 H / C % H 5 2 ’ * ( + ’ (W & C + ) H / * & +& . 1 0 * + H M K K O7 （ ） ； 9 V = # = # # 9 $ % & ( ’ / 2 C & % / ( )D ( ’ * H 5W C + ) . & %L H & %2 / H / (X H * ’ M K K O2 K M （B ） Y ( ( H % ’ 0$ % & ( ’ / & .$ 6 Y6 1 0 * + H " V V : # ! # < " ! 6 M
了对电力系统中的负序分量、 基波无功分量和谐波 分量进行经济有效的补偿， 也需要对各分量进行实 时检测。目前， 常用的谐波分量、 无功分量实时检测 方法基本上可分为<类。第"类是基于各种瞬时无
［ ］ < " 9 功功率理论 的检测方法， 这类方法有 ! 个基本
特点； 因而只能 #该类方法需要以电压波形为参考， 用于检测电流中的谐波分量， 而不能用于检测电压 中的谐波分量， 而且当系统电压有畸变或不对称时， 该类方法需要首先获取基波正序电压分量作为参
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