[发明专利]一种基于电压矢量空间变换的谐波和无功电流检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电压矢量空间变换的谐波和无功电流检测方法。

技术背景

配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉以及各种电力电子设备的应用不断增加，这些负荷的非线性、冲击性和不平衡性的用电特征，对供电质量造成了严重的污染，已成为影响电能质量的主要原因。它们将产生的大量谐波和无功注入电网，电网的电压已被污染成畸变、不对称的非理想电压源，严重影响电网安全和用电设备的使用寿命。因此，准确检测出这些畸变、不对称电网下的电流的各种成分，包括基波正序电流有功分量、基波正序电流无功分量、基波负序电流有功分量和基波负序电流无功分量，对评价电网电能质量、实现谐波和无功电流的补偿，具有重要意义。

有源电力滤波器(Active Power Filter，APF)、STATCOM等装置因为其具有动态补偿谐波和无功电流、响应快、受电网阻抗影响小、不容易与电网阻抗发生谐振、实时跟踪电网频率变化、补偿性能不受电网频率变化的影响等优点，成为谐波治理和无功补偿的重要手段，而谐波和无功电流的检测算法的准确性、实时性是谐波治理和无功补偿装置最基础、最关键的问题。

目前，谐波和无功电流检测主要有基于瞬时无功理论的p-q算法及其改进的i_p-i_q算法和基于DFT这三类算法。DFT算法仅能检测出谐波电流，且计算复杂。p-q算法仅能在三相电压正弦且对称时准确检测基波无功电流，i_p-i_q算法在电网电压存在畸变情况下能够准确的检测出负载电流中的基波正序分量，却无法准确获取基波正序电流的有功和无功分量。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电压矢量空间变换的谐波和无功电流检测方法，本基于电压矢量空间变换的谐波和无功电流检测方法应用于电压发生畸变了的电网电压条件下谐波和无功电流的检测与综合评价，可以作为电能质量的监控，也可以作为有源电力滤波器、STATCOM等谐波和无功补偿装置的指令电流。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于空间电压矢量变换的谐波和无功电流检测方法，包括以下步骤：

步骤1：在三相三线制系统中将三相负载电流i_la，i_lb，i_lc和三相电压u_sa，u_sb，u_sc按对称分量法分解