方波有源濾波器諧波電流檢測的一種新方法
3指定諧波次數(shù)的諧波電流的檢測方法
3.1pq法和ipiq法
在上述ip、iq以及p、q的定義基礎(chǔ)上,諧波電流有兩種檢測方法:pq法和ipiq法[11]。
pq法的原理圖如圖3所示。根據(jù)上述定義可計算出p、q,經(jīng)低通濾波器LPF得到p、q的直流分量p、q。電源電壓無畸變時,p為基波有功電流與電壓作用產(chǎn)生的,q為基波無功電流與電壓作用所產(chǎn)生的。于是,由p、q即可計算出被檢測電流ia、ib、ic的基波分量iaf、ibf、icf。(5)
將iaf、ibf、icf與ia、ib、ic相減后即可得到ia、ib、ic的諧波分量iah、ibh、ich。ipiq法的原理如圖4所示。圖中C=。該法用一個鎖相環(huán)和一個正、余弦發(fā)生電路得到與電源電壓ea同相位的正弦信號sinωt和對應(yīng)的余弦信號cosωt。這兩個信號與ia、ib、ic一起計算出ip、iq,經(jīng)LPF濾波得出ip、iq的直流分量ip、iq。這里,ip、iq是由iaf、ibf、icf所產(chǎn)生的,因此由ip、iq即可計算出iaf、ibf、icf,進而計算出iah、ibh、ich。
3.2指定諧波次數(shù)諧波電流的檢測方法
上述的p、q法和ip、iq法得出的是iah、ibh、ich,即源濾波器
圖4ipiq運算方式的原理圖
圖5基于pq法的5次諧波檢測方法原理圖
圖6基于ipiq法的5次諧波檢測方法原理圖
除基波外的所有諧波分量之和,在此基礎(chǔ)上,本文提出了對指定諧波次數(shù)的諧波電流的檢測方法。下面以檢測五次諧波為例來研究本方法。
3.2.1檢測原理
基于pq的五次諧波檢測方法原理如圖5所示。該方法先將電壓信號五倍頻后,按定義計算出p5、q5,經(jīng)低通濾波器LPF濾波得p5、q5的直流分量p5、q5,再由p5、q5計算出被檢測電流ia、ib、ic的五次諧波分量ia5、ib5、ic5。(6)
基于ip、iq法的五次諧波檢測方法原理如圖6所示。該方法先將電源電壓ea五倍頻得到ea5,采用一個鎖相環(huán)和一個正弦、余弦發(fā)生電路得到與ea5同相位的正弦信號sin5ωt和對應(yīng)的余弦信號cos5ωt,這兩個信號與ia、ib、ic一起計算出ip5、iq5,經(jīng)LPF濾波得出ip5、iq5、的直流分量ip5、iq5。這里,ip5、iq5是由ia5、ib5、ic5產(chǎn)生的。因此由ip5、iq5即可計算出ia5、ib5、ic5。
3.2.2檢測理論分析
設(shè)被檢測的電流為(7)
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