[发明专利]一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法

权利要求书

1.一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一、将APF输出端公共点A、B、C三相电压e_a、e_b、e_c经过锁相环PLL进行锁相，获得A相电压基波相位ωt，从而获得与三相交流电网电压的A相电压同相位的单位正弦信号sinωt和单位余弦信号cosωt，同时，构成任意h次谐波的参考相位hωt，以及任意h次谐波的正弦信号sinhωt和余弦信号coshωt；

步骤二、将三相非线性负载的A相输入电流i_La、B相输入电流i_Lb和C相输入电流i_Lc经三相变两相得到αβ坐标下负载三相电流i_α和i_β；

步骤三、将任意h次谐波的参考相位hωt作为角速度矢量，对αβ坐标下负载三相电流i_α和i_β进行同步旋转坐标变换，同时进行相序分离，获得三相非线性负载电流的d轴正序分量q轴正序分量d轴负序分量和q轴负序分量

步骤四、将三相非线性负载电流的d轴正序分量q轴正序分量d轴负序分量和q轴负序分量经过低通滤波器进行滤波，分别获得三相非线性负载任意h次谐波电流的d轴正序分量q轴正序分量d轴负序分量和q轴负序分量

步骤五、将单位正弦信号sinωt和单位余弦信号cosωt利用三角函数变换获得任意h次谐波的超前正弦信号和超前余弦信号其中，为超前角度；

步骤六、将步骤四中获得的三相非线性负载任意h次谐波电流的d轴正序分量q轴正序分量d轴负序分量和q轴负序分量与步骤五中获得的任意h次谐波的超前正弦信号和超前余弦信号进行叠加，并经三相变两相得到αβ坐标下任意h次谐波电流的α正序分量β正序分量α负序分量和β负序分量

步骤七、将步骤六获得的αβ坐标下任意h次谐波电流的α正序分量β正序分量α负序分量和β负序分量经两相变三相的变换后，获得三相非线性负载任意h次谐波的A相谐波电流的正序分量和负序分量B相谐波电流的正序分量和负序分量以及C相谐波电流的正序分量和负序分量

步骤八、将三相非线性负载任意h次谐波的A相谐波电流的正序分量和负序分量B相谐波电流的正序分量和负序分量以及C相谐波电流的正序分量和负序分量分别进行叠加，获得任意h次谐波的A相谐波电流、B相谐波电流和C相谐波电流，从而完成每相谐波电流的分次检测。

2.根据权利要求1所述的一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法，其特征在于，任意h次谐波中，对于正序谐波，有h＝3k+1；对于负序谐波，有h＝3k-1，其中，k为自然数。

3.根据权利要求1所述的一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法，其特征在于，三相非线性负载的A相输入电流i_La、B相输入电流i_Lb和C相输入电流i_Lc的表达式分别为：

当h＝3k+1时，三相谐波相序顺序为ABC依次滞后120°，即为正序谐波；当h＝3k-1时，三相谐波相序顺序为ACB依次滞后120°，即为负序谐波；当h＝3k时，三相谐波幅值与相位均相等，即为零序谐波，为h次谐波的初始相位,I_h为h次谐波的电流幅值。

4.根据权利要求1所述的一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法，其特征在于，将三相非线性负载的A相输入电流i_La、B相输入电流i_Lb和C相输入电流i_Lc进行三相变两相得到αβ坐标下负载三相电流i_α和i_β，所述αβ坐标下负载三相电流i_α和i_β的表达式为：

5.根据权利要求1所述的一种负载不平衡系统下的适用于APF的分次谐波检测方法，其特征在于，将任意h次谐波的参考相位hωt作为角速度矢量，对αβ坐标下负载三相电流i_α和i_β进行同步旋转坐标变换，同时进行相序分离，获得三相非线性负载电流的过程为：