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(zhì)量控制領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的檢測方法應(yīng)用在不對稱系統(tǒng)中，導(dǎo)致檢測誤差大，同時現(xiàn)有檢測方法中采用的低通濾波器進(jìn)行檢測使得動態(tài)檢測速度低，并且現(xiàn)有檢測方法采用αβ和dq坐標(biāo)進(jìn)行變換，導(dǎo)致計算復(fù)雜的問題。本發(fā)明對電網(wǎng)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(jù)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(jù)基波正序電壓和基波正序電流在abc坐標(biāo)系中向量關(guān)系，計算扇合電流的基波正序有功電流，然后做扇開變換，得到電網(wǎng)的三相基波正序有功電流。它可用于電力系統(tǒng)中。
【專利說明】一種新型的基波正序有功電流檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型的基波正序有功電流檢測方法。屬于電能質(zhì)量控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，非線性沖擊性負(fù)載在電力系統(tǒng)中使用日益廣泛，所產(chǎn)生的無功電流、負(fù)序電流和諧波電流對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重影響。使用電能質(zhì)量控制裝置快速地進(jìn)行無功補(bǔ)償和有源濾波，對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003]因此，如何快速準(zhǔn)確的從無功電流、負(fù)序電流和諧波電流當(dāng)中檢測基波正序有功電流，成為電能質(zhì)量控制領(lǐng)域的一個關(guān)鍵性問題。
[0004]根據(jù)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(yīng)檢測方法。時域檢測方法主要有:基于瞬時無功功率理論的P_q算法、ip-1q法、加強(qiáng)鎖相環(huán)法、統(tǒng)一功率因數(shù)法、d_q法、p-q-Ο法、正弦信號合成法和dq坐標(biāo)系傅里葉分析法。頻域檢測方法主要有:模擬濾波器法、模擬陷波器法、加窗插值傅里葉變換法、小波變換法、卡爾曼濾波器法。自適應(yīng)檢測方法主要有:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、自適應(yīng)基波提取和頻率跟蹤法、自適應(yīng)干擾消除法。
[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(wǎng)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(huán)鎖定電網(wǎng)相角；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和自適應(yīng)干擾消除法需要大量的訓(xùn)練樣本；加窗插值傅里葉變換法、小波變換法和卡爾曼濾波器法實現(xiàn)起來非常的復(fù)雜；此外，上述一些方法在不對稱系統(tǒng)中會產(chǎn)生較大的檢測誤差，同時低通濾波器會降低動態(tài)檢測速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的檢測方法應(yīng)用在不對稱系統(tǒng)中，導(dǎo)致檢測誤差大，同時現(xiàn)有檢測方法中采用低通濾波器進(jìn)行檢測使得動態(tài)檢測速度低，并且現(xiàn)有檢測方法采用α β和dq坐標(biāo)進(jìn)行變換，導(dǎo)致計算復(fù)雜的問題?，F(xiàn)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(tǒng)中，采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。，并將采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(jù)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(gòu)造出一個輔助信號，之后將扇合電流和扇合電壓分別與輔助信號進(jìn)行拉普拉斯變換，最后分別經(jīng)過微分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)，根據(jù)傳遞函數(shù)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(biāo)系中，犾得abc坐
標(biāo)系下的扇合電流的基波正序有功電流為:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特征在于，它包括以下步驟: 步驟一、在三相不平衡電力系統(tǒng)中，采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。，并將采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(jù)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(gòu)造出一個輔助信號，之后將扇合電流和扇合電壓分別與輔助信號進(jìn)行拉普拉斯變換，最后分別經(jīng)過微分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)，根據(jù)傳遞函數(shù)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(biāo)系中，獲得abc坐標(biāo)系下的扇合電流的基波正序有功電流為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特征在于，步驟一中將采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: 首先將采集獲得的三相不對稱電流值ia，ib，i。進(jìn)行分解獲得公式1:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特征在于，步驟一中將采集獲得的三相不對稱電壓值Ua，ub, U。進(jìn)行分解獲得公式2:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特征在于，步驟二中獲得的扇合電流iab。的表達(dá)式為公式5:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基波正序有功電流檢測方法，其特征在于，步驟三中所述的傳遞函數(shù)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】徐殿國, 徐榕, 于泳, 楊榮峰, 王高林, 于雁南, 武健 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)