基于超前网络补偿的谐波电流检测方法研究.pdf

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1、第44卷第9期电力电子技术Vo1．44，No．92010年9月PowerElectronicsSeptember2010基于超前网络补偿的谐波电流检测方法研究刘军锋(南昌航空大学，航空制造工程学院，江西南昌330063)摘要：谐波电流检测的实时性是影响有源电力滤波器(ActivePowerFilter，简称APF)补偿效果的关键问题。为提高APF动态性能，基于谐波检测系统数学模型分析传统谐波检测方法中低通滤波器对系统性能的影响，提出了一种基于超前网络补偿的谐波检测方法，通过一个超前校正环节重新配置检测系统的零极

2、点，将远离原点的零点校正到原点附近，提高了检测环节的动态响应性能。实验结果表明，该方法能够有效克服谐波检测环节的延迟，从而改善APF的动态性能。关键词：有源电力滤波器；谐波电流检测：超前网络中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)09—0029—02lsearchofHarmonicCurrentDetectionMethodBasedonLeadNetworkUuJun—feng(NonchangHangkonge，Nanchang330063，China)Abstract

3、：Therealtimeofharmoniccurentdetectionisthekeyproblemsforactivepowerfilters(APF)．Inordertoim—provedynamicperformanceofAPF，theinfectionoflowpassfilterinip-iqmethodisanalysedbasedonmathematicmodelofharmonicdetectionsystem．Aharmoniccurrentdetectionmethodbasedonl

4、eadnbtwordispresented，thezerofarfromoriginhasbeenremovedtoneatoriginduetorelocatethezero-polesofsystemusingaleadnetworkforacceleratingdy—namicresponseofdetectionsegment．Itisshowedthatthedelayofdetectionsegmentcanbeovereomedefectivelyanddy—namicperformanceofA

5、PFcanbeimprovedbyusingthismethod．Keywords：activepowerfilter；harmoniccurrentdetection；leadnetwork1引言2检测方法模型及系统动态性能分析有源电力滤波器(ActivePowerFilters．简称APF)图1示出基于瞬时无功功率理论的i．i运算方是对实时性要求非常高的电力电子装置．电网谐波式原理图。被检测的三相电流的拉氏变换为I(s)，检产生后．从谐波检测到电流跟踪控制再到APF输出测得到的谐波电流拉氏变换为Jh(s)，

6、由图1可得：补偿电流，不可避免的有时间延时。如何减少各环节(s)=一C23CCC3zGo(s)(s)(1)延时．提高各环节精度，最终提高APF补偿精度和式中：E为3阶单位矩阵；G。s)为低通滤波器传递函数；动态响应性能，是APF研究中需解决的关键问题[1]。基于瞬时无功功率理论的p-q和ip-i检测方法、／号【0N／-~-／2一，21J；一；[【1J。能准确地检测三相电路中的谐波电流．实时性较好。但在瞬时无功功率理论对谐波电流进行检测时采用了数字低通滤波器，故检测出的结果会有一定时间的延时【2j。基于傅里叶变换

7、的检测方法，对非整数次图1运算方式原理图谐波检测时，存在频谱泄漏和栅栏现象等缺点。导致可得三相检测系统传递函数为：检测出的谐波幅值、相角和频率有误差[31。采用自适G0s)一C23CCC32G0(s)(2)应谐波检测方法．当电网电流发生变化时．自适应的当其中低通滤波器采用二阶Butterworth滤波参数调整需要一定的时间，影响了其响应速度[41。基器时，该滤波器的传递函数为：于小波变换的检测方法当电网电流发生变化时。会Go(s)tOo"(3)产生误差．检测精度会下降，导致谐波电流检测动态式中：。为截止频率；为

8、阻尼系数。性能较差[51。分析采)~ip-i。谐波检测方法时，影响系统由此可求得ip-i谐波电流检测方式中各相电流动态性能的原因。提出基于超前网络补偿的检测方检测的传递函数为：法。通过实验进行了验证和对比。Gk(s)=+s％2~wos，=a，b，c(4)定稿日期：2010—04—18当滤波器tO0=30Hz时，单相检测传递函数有两个作者简介：刘军锋(1979一)，男，江西高安人，博士，