一種新型的基波正序有功電流檢測方法
2023-06-04 16:45:36
一種新型的基波正序有功電流檢測方法
【專利摘要】一種新型的基波正序有功電流檢測方法，涉及電能質量控制領域。本發明是為了解決現有的檢測方法應用在不對稱系統中，導致檢測誤差大，同時現有檢測方法中採用的低通濾波器進行檢測使得動態檢測速度低，並且現有檢測方法採用αβ和dq坐標進行變換，導致計算複雜的問題。本發明對電網中的三相不對稱電流和三相不對稱電壓分別做扇合矢量變換，得到扇合電流和扇合電壓，根據幅值積分信號的選頻特性，從扇合電流和扇合電壓中分別提取基波正序電流和基波正序電壓，根據基波正序電壓和基波正序電流在abc坐標系中向量關係，計算扇合電流的基波正序有功電流，然後做扇開變換，得到電網的三相基波正序有功電流。它可用於電力系統中。
【專利說明】一種新型的基波正序有功電流檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新型的基波正序有功電流檢測方法。屬於電能質量控制領域。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的迅速發展，非線性衝擊性負載在電力系統中使用日益廣泛，所產生的無功電流、負序電流和諧波電流對電力系統穩定運行造成嚴重影響。使用電能質量控制裝置快速地進行無功補償和有源濾波，對提高電力系統的穩定性具有重要的現實意義。
[0003]因此，如何快速準確的從無功電流、負序電流和諧波電流當中檢測基波正序有功電流，成為電能質量控制領域的一個關鍵性問題。
[0004]根據不同的理論，常用的檢測方法主要分為以下3類:時域檢測方法，頻域檢測方法和自適應檢測方法。時域檢測方法主要有:基於瞬時無功功率理論的P_q算法、ip-1q法、加強鎖相環法、統一功率因數法、d_q法、p-q-Ο法、正弦信號合成法和dq坐標系傅立葉分析法。頻域檢測方法主要有:模擬濾波器法、模擬陷波器法、加窗插值傅立葉變換法、小波變換法、卡爾曼濾波器法。自適應檢測方法主要有:人工神經網絡法、自適應基波提取和頻率跟蹤法、自適應幹擾消除法。
[0005]然而，上述方法都存在一定的局限性，如瞬時無功功率理論法要求電網電壓是三相對稱的；ip_iq法、P_q_0和d_q法需要使用鎖相環鎖定電網相角；人工神經網絡法和自適應幹擾消除法需要大量的訓練樣本；加窗插值傅立葉變換法、小波變換法和卡爾曼濾波器法實現起來非常的複雜；此外，上述一些方法在不對稱系統中會產生較大的檢測誤差，同時低通濾波器會降低動態檢測速度。
【發明內容】
[0006]本發明是為了解決現有的檢測方法應用在不對稱系統中，導致檢測誤差大，同時現有檢測方法中採用低通濾波器進行檢測使得動態檢測速度低，並且現有檢測方法採用α β和dq坐標進行變換，導致計算複雜的問題。現提供一種新型的基波正序有功電流檢測方法。
[0007]—種新型的基波正序有功電流檢測方法，它包括以下步驟:
[0008]步驟一、在三相不平衡電力系統中，採集獲得的三相不對稱電流值ia，ib，i。和三相不對稱電壓值ua，ub，u。，並將採集的三相不對稱電流值ia，ib，i。用三相電流向量表示，將三相不對稱電壓值ua, Ub, U。用三相電壓向量表不;
[0009]步驟二、將步驟一獲得的三相電流向量和三相電壓向量分別作做扇合矢量變換，獲得扇合電流iab。和扇合電壓uab。；
[0010]步驟三、根據幅值積分信號的選頻特性，將步驟二中獲得的扇合電流iab。和扇合電壓Uab。分別延時90°構造出一個輔助信號，之後將扇合電流和扇合電壓分別與輔助信號進行拉普拉斯變換，最後分別經過微分環節的調節，根據傳遞函數分別獲得基波正序電流iI+和基波正序電壓U1+;
[0011]步驟四、將基波正序電壓U1+和基波正序電流i1+變換到abc坐標系中，犾得abc坐
標系下的扇合電流的基波正序有功電流為:
[0012]
【權利要求】
1.一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特徵在於，它包括以下步驟: 步驟一、在三相不平衡電力系統中，採集獲得的三相不對稱電流值ia，ib，i。和三相不對稱電壓值ua，ub，u。，並將採集的三相不對稱電流值ia，ib，i。用三相電流向量表示，將三相不對稱電壓值ua, Ub, U。用三相電壓向量表不; 步驟二、將步驟一獲得的三相電流向量和三相電壓向量分別作做扇合矢量變換，獲得扇合電流iab。和扇合電壓Uab。； 步驟三、根據幅值積分信號的選頻特性，將步驟二中獲得的扇合電流iab。和扇合電壓Uab。分別延時90°構造出一個輔助信號，之後將扇合電流和扇合電壓分別與輔助信號進行拉普拉斯變換，最後分別經過微分環節的調節，根據傳遞函數分別獲得基波正序電流i1+和基波正序電壓u1+; 步驟四、將基波正序電壓U1+和基波正序電流i1+變換到abc坐標系中，獲得abc坐標系下的扇合電流的基波正序有功電流為:
2.根據權利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特徵在於，步驟一中將採集獲得的三相不對稱電流值ia，ib，i。用三相電流向量表示的過程為: 首先將採集獲得的三相不對稱電流值ia，ib，i。進行分解獲得公式1:
3.根據權利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特徵在於，步驟一中將採集獲得的三相不對稱電壓值Ua，ub, U。進行分解獲得公式2:
4.根據權利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特徵在於，步驟二中獲得的扇合電流iab。的表達式為公式5:
5.根據權利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特徵在於，步驟三中所述的傳遞函數均為:
【文檔編號】G01R19/06GK104020341SQ201410280618
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】徐殿國, 徐榕, 於泳, 楊榮峰, 王高林, 於雁南, 武健 申請人:哈爾濱工業大學