[发明专利]基于电压基准分相同步的无功电流快速检测方法

说明书

本发明涉及一种无功电流的快速检测方法，属于电工类技术领域，具体地说，是一种基于电压基准分相同步的无功电流快速检测方法，本发明所提基于电压基准分相同步的无功电流快速检测方法，一方面，由于基于瞬时无功功率理论，相对于快速傅里叶变换(FFT)等频域检测方法，检测速度快，实时性较强；另一方面，克服现存基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法不能实现分相无功电流检测的缺陷，特别在不平衡负载条件下，本发明方法可以准确检测出各相负载无功电流，而现存基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法无法实现不平衡负载的无功电流准确检测。

技术领域

本发明涉及一种无功电流的快速检测方法，属于电工类技术领域，具体地说，是一种基于电压基准分相同步的无功电流快速检测方法，可实现对任意负载的无功电流的分相、实时、精确的检测。

背景技术

无功电流的快速精确检测，是有源电力滤波器(Active Power Filter，APF)、静止无功发生器(StaticVar Generator,SVG)等电能质量治理装置实现无功有效补偿的先决条件，也是决定装置性能的关键技术之一。因此，无功电流的检测技术，一直是人们在电能质量治理领域研究的重点和热点，经过若干年的发展，已经有很多电流检测方法先后被提出，其中工程中应用较为成熟广泛的方法主要有以下两种：

第一，基于Fourier级数技术的各种频域检测方法，以快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)检测法为主。该方法根据采集的一个工频周期的电流值进行傅立叶分析，最终得到所需的无功和谐波电流。但是，该算法复杂、适时性较差，不适宜在实时性要求较高的补偿领域应用。

第二、基于三相电路瞬时无功功率理论的各种时域电流检测方法，此类检测方法的实时性较强。但是目前来说，基于瞬时无功功率理论的现有检测方法不能实现电流分相检测，尤其当三相负载不平衡时，并不能准确检测出各相负载无功电流。例如，现有基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法可以准确检测出三相负载电流中的基波正序无功电流，当三相负载平衡时，三相基波正序无功电流即为三相负载基波无功电流；而当三相负载不平衡时，特别对于三相四线制系统来说，由于存在负序和零序电流，三相基波正序无功电流并不等于三相负载基波无功电流。

因此，本发明基于瞬时无功功率理论，提出了一种无功电流的分相快速检测方法，一方面充分发挥了瞬时无功功率理论检测法的实时性；另一方面，克服现存基于瞬时无功功率理论检测方法不能实现分相无功电流检测的缺陷，特别在不平衡负载条件下，本发明方法可以准确检测出各相负载无功电流。

发明内容

本发明的目的是为了实现对任意负载的无功电流的分相、实时、精确的检测。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种基于电压基准分相同步的无功电流快速检测方法，包括A相无功电流检测、B相无功电流检测和C相无功电流检测，

其中，A相无功电流检测包括以下步骤：

(1)定义三相任意负载电流矩阵为i：

其中：

定义三相任意负载的零序电流为i₀:

(2)以A相电网电压为同步基准信号，定义正序变换矩阵负序变换矩阵和零序变换矩阵C₀为：