有源電力濾波器三種基波提取方法的對(duì)比分析

　　圖8 的仿真波形是在電源電壓中加入了一定幅值的5 次零序和7 次負(fù)序諧波電流以及不對(duì)稱負(fù)載時(shí)的電網(wǎng)電流和分離出的基波電流波形, 由圖顯示傳統(tǒng)的ip- iq 法和正序法均能有效地分離出基波, 在兩個(gè)周期后這兩種方法的基波完全接近于正弦波而重合,且正序法提取更精確。平均值法在這種情況下雖然實(shí)時(shí)性較好, 但相比于對(duì)稱情況下實(shí)時(shí)性較差, 由于電網(wǎng)有畸變使整個(gè)延時(shí)提高到接近于電源周期的1/ 6 即稍大于T/6,但基波提取的較不徹底,波形不接近于正弦波甚至含有少量畸變。

圖8 電源有畸變不對(duì)稱負(fù)載時(shí) A 相電網(wǎng)電流和基波電流

　　4.2 對(duì)比分析

　　比較分析三種方法的原理, 平均值法同傳統(tǒng)的 ip- iq 法的不同在于由平均值模塊代替了傳統(tǒng) ip- iq 法中的LPF,該平均值模塊使得濾波算法變得較簡(jiǎn)單同時(shí)達(dá)到相同濾波效果。正序法同前述兩種方法的不同就是用正序基波模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 ip- iq 法中的LPF, 也不用平均值數(shù)學(xué)模塊,該方法針對(duì)基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的基波提取法的某些缺陷,即目前基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的基波提取法的濾波控制算法復(fù)雜,無(wú)功分量濾 除不徹底等缺陷,所以就用一種基于正序基波提取法來(lái)彌補(bǔ)這些不足,該正序法具有對(duì)電網(wǎng)基頻偏差不敏感、對(duì)正序基波信號(hào)提取準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

　　比較分析三種方法的仿真波形, 平均值法確使整個(gè)延時(shí)提高到電源周期的1/ 6,正序法提取的的基波延時(shí)稍大, 在兩個(gè)電源周期后趨于穩(wěn)定, 但是它在電源有畸變?nèi)嗖粚?duì)稱負(fù)載時(shí)仍可以精確且有效的提取出基波電流, 且精確度較高。

　　綜上所述三種基波提取法各種性能比較如表2 所示。

表2 三種基波提取法性能比較

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　本文從有源電力濾波器的三種基波提取法著手,著重研究基于瞬時(shí)無(wú)功功率的 ip- iq 理論, 然后分析分離諧波的關(guān)鍵是怎么提取基波分量,并且分析三種方法的各種優(yōu)缺點(diǎn)。在三種基波提取法的理論基礎(chǔ)上利用MATLAB/Sinmulink 對(duì)有源電力濾波器的基波提取進(jìn)行仿真分析,對(duì)比三種仿真波形。仿真結(jié)果表明在電網(wǎng)電壓有、無(wú)畸變以及負(fù)載是否對(duì)稱時(shí),三種方法均可實(shí)時(shí)有效地提取出基波, 實(shí)時(shí)性最好的是平均值法, 其次是傳統(tǒng)的 ip- iq 法, 正序基波提取法最差。本文從仿真和理論算法的角度對(duì)三種基波提取法做了一些比較,可以作為有源電力濾波器基波提取及補(bǔ)償諧波的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。