[发明专利]一种有源电力滤波器负载谐波电流提取方法

说明书

本发明涉及电力技术应用领域,具体涉及提供一种有源电力滤波器负载谐波电流提取方法，步骤一：将负载电流,分为基波和谐波，定义正弦电流和正弦电压的瞬时值，从而计算得到瞬时基波有功功率以及瞬时基波无功功率，计算一个基本周期的算术平均可以消除交流分量，从而得到相应的有功功率值、无功功率值以及复视功率；步骤二：将反馈二阶广义积分器滤波后的PCC电压，归纳为复基波电压，使用向量方法，得到PCC电压的振幅和相位；步骤三：得到基波负载电流的幅值以及相应的相位；步骤四：得到瞬时基波电流，由此基波负载电流已知的情况下，由负载电流减去负载基波电流计算得到负载谐波电流，在保证提取精度的同时，也保证了良好的动态性能。

技术领域

本发明涉及电力技术应用领域,具体是涉及一种有源电力滤波器负载谐波电流提取方法。

背景技术

谐波检测精度作为有源电力滤波器控制的第一个环节，其性能决定了 SAPF的稳态时的补偿精度和动态时的响应速度,传统的检测方法为，基于瞬时无功理论检测基波电流，再用负载电流减去基波有功得到谐波指令，其在低通滤波性能和延时之间存在固有矛盾，一般会折中选取低通滤波器的截止频率，但延时和性能的固有缺陷依然存在，而在动态情况下，算法中低通滤波器存在的延时，会造成了动态时得到的谐波指令与实际值存在一定的基波有功误差，容易导致动态时SAPF直流侧产生很大波动,传统的谐波提取方法主要有：

1)基于瞬时无功理论的提取方法:基于瞬时无功理论的方法一般通过坐标变换，将负载电流变换到同步或静止坐标系下，此时，负载电流的基波分量变换为直流量，而谐波分量在显示为交流量，再通过低通滤波器 (LPF)分离基波分量和谐波分；但该算法在分离基波和谐波时会有一定的，取决于LPF性能的延时，且在动态过程中有功电流注入，从而对谐波检测及检测结果所应用的场合带来较大危害。

2)FFT(快速傅里叶变换)算法:可以计算出奈奎斯特频率内所有频点的频谱，其计算速度也快于DFT(离散傅里叶变换)提取所有频点频谱，但在只需要求出部分频点的频谱时，如在大多数电力应用中的50次以内特征谐波，DFT算法由于可以只计算需要的谐波频谱，因此其算法所需的时间更小，所需的数据内存量也相对较少,同时，DFT与FFT相比，具有采样率和变换点数选择更灵活、更好的实时性、更易控制、更简单的运算、更方便地在芯片中编程实现等优点。

3)而SDFT(滑窗离散傅里叶变换)算法是DFT算法的优化，通过滑动迭代的方式，将DFT算法运算平均分布在每一个采样周期内，使计算量进一步下降，但SDFT算法也存在着，动态过程需要一个基波周期延时的缺点。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种保证提取精度的同时，也保证了良好的动态性能的有源电力滤波器负载谐波电流提取方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种有源电力滤波器负载谐波电流提取方法，包括以下步骤：

步骤一：建立有源电力滤波器负载谐波电流提取的电路，将负载电流, 分为基波和谐波，定义正弦电流和正弦电压的瞬时值，从而计算得到瞬时基波有功功率以及瞬时基波无功功率，计算一个基本周期的算术平均可以消除交流分量，从而得到相应的有功功率值、无功功率值以及复视功率；

步骤二：通过计算出来的有功功率值以及无功功率值，将反馈二阶广义积分器滤波后的PCC电压，归纳为复基波电压，使用向量方法，得到 PCC电压的振幅和相位；

步骤三：对复视功率进行如步骤二一样的处理，得到基波负载电流的幅值以及相应的相位；

步骤四：通过上述步骤，得到瞬时基波电流，由此基波负载电流已知的情况下，由负载电流减去负载基波电流计算得到负载谐波电流。

优选的，所述有源电力滤波器负载谐波电流提取的电路包括直流侧电压控制、锁相环、参考谐波电流提取和电流控制器，参考谐波电流提取和电流控制器由直流侧电压控制和负载相关的谐波电流参考产生组成。