有源電力濾波器中的諧波電流檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是涉及一種諧波電流檢測方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著20世紀(jì)工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是電力電子技術(shù)這門新興的學(xué)科有了快速的進(jìn)步。電力電子設(shè)備也廣泛地應(yīng)用于國民生產(chǎn)之中，然而電力電子裝置本身的非線性、不平衡性等問題會導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的諧波問題日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量遭到嚴(yán)重破壞，由諧波引起的電力事故也屢見不鮮。因此，對電力系統(tǒng)中的諧波污染進(jìn)行綜合治理是目前具有重要意義的課題。過去，國內(nèi)外大量采用無源濾波器進(jìn)行諧波抑制，即傳統(tǒng)的LC濾波器，但是其本身存在很多不足及缺陷，如只能消除特定諧波，無法實現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償?shù)取?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可抑制諧波且可更好的獲得動態(tài)補(bǔ)償?shù)挠性措娏V波器中的諧波電流檢測方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其結(jié)構(gòu)要點是其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。
作為一種優(yōu)選方案，主電路采用PWM變流器。
[0005]本發(fā)明有益效果。
[0006]可更好的獲得動態(tài)補(bǔ)償。
[0007]本發(fā)明包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。是一種動態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對頻率和幅值都變化的諧波和無功電流進(jìn)行補(bǔ)償，可以彌補(bǔ)無源濾波器的缺點獲得更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的補(bǔ)償諧波裝置。
[0008]可抑制諧波。
[0009]本發(fā)明在對諧波及無功電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)倪^程中，指令電流的形成，即得出需要補(bǔ)償?shù)闹C波電流等是有源電力濾波器中的一個重要環(huán)節(jié)，實時、準(zhǔn)確地檢測出負(fù)載電流中的諧波及無功電流對于補(bǔ)償?shù)男Ч欠浅Ｖ匾?，決定了補(bǔ)償?shù)男阅?。只有檢測出電網(wǎng)中電流和電壓的畸變部分，才能采用某種恰當(dāng)?shù)目刂品绞绞怪麟娐樊a(chǎn)生相應(yīng)的補(bǔ)償電流分量，注入到電網(wǎng)中，以達(dá)到消除諧波的目的。
[0010]結(jié)構(gòu)簡單。
[0011]本發(fā)明包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其結(jié)構(gòu)要點是其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路；構(gòu)件少，因此結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0012]為本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖所示，本發(fā)明包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。
[0015]主電路目前均采用PWM變流器。
[0016]諧波電流檢測的方法主要有以下幾種。
[0017]提取基波分量法。
[0018]提取基波分量法即模擬濾波器法是最早被采用的諧波電流檢測方法，其原理是在檢測到的信號中采用帶通濾波器來提取出基波分量，它與原信號之差就是所需補(bǔ)償?shù)闹C波電流。該方法的原理和電路結(jié)構(gòu)簡單，造價低，能濾除一些固有頻率的諧波。但所采用的高階濾波器會產(chǎn)生附加相移，影響補(bǔ)償效果。此外，這種方法還存在很多缺陷:(1)檢測誤差大，電網(wǎng)頻率變化時尤其明顯；(2)對電路元件參數(shù)十分敏感，參數(shù)變化時檢測效果明顯變差；(3)無法分離出基波電流中的有功與無功分量，因而目前已較少采用。
[0019]傅立葉分析方法。
[0020]隨著計算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展，開始采用傅立葉分析的方法來檢測諧波和無功電流。該方法是建立在傅立葉分析的基礎(chǔ)上，因此要求被補(bǔ)償?shù)闹C波信號波形是周期變化的，否則會帶來較大誤差。通過傅立葉變換將檢測到的一個周期的諧波信號進(jìn)行分解，得到各次諧波的幅值和相位系數(shù)，將擬抵消的諧波分量通過帶通濾波器或傅立葉變換器得出所需的誤差信號，再將該誤差信號進(jìn)行傅立葉反變換，即可得補(bǔ)償信號。其優(yōu)點是可以選擇擬消除的諧波次數(shù)，缺點是需要一定時間的電流值，且需進(jìn)行兩次變換，計算量大，從而使檢測方法有較長的時間延遲，檢測的結(jié)果實際上是較長時間前的諧波和無功電流，實時性不好。
[0021]基于快速傅立葉變換(FFT)的諧波電流檢測法。
[0022]該檢測法用快速傅立葉變換(FFT)獲取各次諧波信號的幅值、頻率和相位，能自動跟蹤電網(wǎng)頻率的波動，自適應(yīng)地提取基波分量。該方法檢測精度高，實現(xiàn)簡單，功能多且使用方便，在頻譜分析和諧波檢測兩方面均得到廣泛應(yīng)用。但計算量依然很大，因而同樣存在實時性不夠好的缺點，對非整數(shù)次諧波的檢測有頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)等缺點，從而使檢測出的諧波幅值、相位和頻率有誤差。
[0023]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.有源電力濾波器中的諧波電流檢測方法包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其特征在于其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和王電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有源電力濾波器中的諧波電流檢測方法，其特征在于主電路采用PWM變流器。
【專利摘要】有源電力濾波器中的諧波電流檢測方法是涉及一種諧波電流檢測方法的改進(jìn)。本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可抑制諧波且可更好的獲得動態(tài)補(bǔ)償?shù)挠性措娏V波器中的諧波電流檢測方法。本發(fā)明包括兩個共同的部分構(gòu)成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，其結(jié)構(gòu)要點是其中指令電流運(yùn)算電路即為諧波檢測環(huán)節(jié)，其核心是檢測出補(bǔ)償對象電流中的諧波和無功等電流分量；補(bǔ)償電流發(fā)生電路包括電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路和主電路。
【IPC分類】G01R23/16, H02J3/01, H02J3/18
【公開號】CN105322544
【申請?zhí)枴緾N201410362202
【發(fā)明人】郭洪, 常帆勇, 汪成業(yè)
【申請人】郭洪
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月28日