[发明专利]一种基于瞬时无功功率的ip

说明书

本发明涉及一种基于瞬时无功功率的i_p‑i_q谐波电流检测方法，预先将基于SOGI原理的频率自适应滤波器嵌入SOGI‑FLL的控制系统中形成ESOGI‑FLL；将三相电流经过坐标变换为两相电流i_p、i_q，对i_p、i_q通过低通滤波器串联平均值滤波得到直流分量，既保留传统滤波器检测精度的同时又缩短了动态响应速度；随后采用ESOGI‑FLL锁频环代替锁相环采用锁频环代替锁相环，再由正余弦发生器输出与电网电压信号同频率的旋转信号。与现有技术相比，本发明具有容易实现、稳定可靠、谐波抑制效率高等优点。

技术领域

本发明涉及电能质量优化技术领域，尤其是涉及一种基于瞬时无功功率的i_p-i_q谐波电流检测方法。

背景技术

大量电力电子装置接入电网，使得需要考虑谐波污染问题，谐波含量过高会使电气设备发生损坏甚至会造成严重经济损失。而谐波检测是谐波抑制的前提，只有准确的检测到谐波，才能根据检测到的谐波进行有效的谐波抑制，当检测到的谐波电压发生偏差，使系统不能进行准确谐波抑制，会影响系统安全稳定运行。因此如何选择合适的谐波检测方法就显得尤为重要。

目前，常见的谐波检测法有傅里叶变换法、小波变换法、神经网络法和基于瞬时无功功率的谐波检测法。傅里叶变换法分为离散傅里叶变换法和快速傅里叶变换法，可以对平稳信号进行检测。小波变换法可以检测波动的、非平稳的谐波信号，适用于时域和频域，分辨率较高。神经网络是当前比较前沿的信号处理方法，该方法目前的应用有自适应谐波检测和多层前馈法。前三种谐波检测方法存在各种问题，应用场景有限。其中，傅里叶变换法适用于对平稳信号进行检测，无法检测非平稳信号，同时傅里叶变换法计算量大，耗费大量检测时间，其适用范围小。小波变换法在谐波检测过程中需要确定一个最佳小波基选值，其选取过程复杂，所需时间长且不易实现。神经网络是当前比较前沿的信号处理方法，主要的发展瓶颈在于神经网络的构造方面还没有统一的标准，随意性强、计算量大、实时性差，因而未得到广泛应用。

当对非平稳信号进行检测及当电网电压发生畸变时主要应用基于瞬时无功功率的谐波检测方法。基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法分为基于瞬时无功功率的p-q检测法、基于瞬时无功功率的i_p-i_q检测法。然而基于瞬时无功功率的p-q检测法在电网电压发生畸变时易受电压畸变的影响，准确性低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于瞬时无功功率的i_p-i_q谐波电流检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于瞬时无功功率的i_p-i_q谐波电流检测方法，该方法预先将基于SOGI原理的频率自适应滤波器嵌入SOGI-FLL的控制系统中形成ESOGI-FLL；将三相电流经过坐标变换为两相电流i_p、i_q，对i_p、i_q通过低通滤波器串联平均值滤波得到直流分量；随后采用ESOGI-FLL锁频环代替锁相环采用锁频环代替锁相环，再由正余弦发生器输出与电网电压信号同频率的旋转信号。

对i_p、i_q通过低通滤波器串联平均值滤波得到直流分量的具体内容为：

将低通滤波器LPF串联电流平均值滤波模块构成改进型滤波器，并利用积分延时和增益环节代理LPF，令瞬时有功和无功电流经过电流平均值滤波模块进行滤波后，以一个周期T为节点，在其周期内将电流平均值法中的延迟模块取T/6个周期，即经过T/6个周期后获取交流分量为零且只剩基波正序电流对应的直流分量。

所述直流分量的表达式为：