收稿日期：!""!#"$#!!
作者简介：王建良（%&’$#），男，湖南湘潭人，包头钢铁学院硕士研究生，主要研究方向为电力电子技术应用等；崔桂梅，女，副教授，博士。
控制工程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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8)-6%"，9)6%!""7年%月第%"卷第%期文章编号：%:’%;’<=<（!""7）"%;""&%;"7
有源电力滤波器谐波及无功电流的检测
王建良，崔桂梅，洪晓英
（包头钢铁学院自动化系，内蒙古包头
"%="%"）
摘要：准确、迅捷检测出系统电流中的谐波及无功成份，是保证有源电力滤波器
（>?@）能适时补偿的关键。由于传统检测方法系统复杂，所需器件多，因此从傅立叶变换出发，提出了一种新型的谐波及无功电流检测方法：基波有功分量剔除法。该方法由于算法简单、所用器件少、适时性较高，不仅能适用于单相电路，而且也适用于三相电路。理论分析和仿真研究表明，该方法能适时准确地检测出谐波及无功分量。关键词：有源电力滤波器；基波有功分量；检测
中图分类号：A9’%7
文献标识码：>%引言
自!"世纪<"年代由日本学者赤木泰文提出
三相“瞬时无功功率理论”［%］
以来，在许多方面得到了应用。其中，现阶段的有源电力滤波器设计大多是以此理论为基础的。由于该理论主要是在三相三线制电路基础上建立起来的，故目前很多有源滤波器的研究都是在三相三线制系统中进行的，而对于单相、三相四线电路至今仍无一种公认
成熟的检测方法
［!，7］
。以该理论为基础的谐波检测方法在实现过程中计算量大，需要大量的乘法器。在此前题下，作者以单相为基础，提出了一种新型的谐波及无功分量检测方法—基波有功分量剔除法，该方法结构简单，适时性好。它不仅适用单相，也同样适用三相四线制电路。
!基波幅值检测原理
设单相电路中的非线性负荷电流为
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!%(（#）&!%)（#）&!’（#）$!%(（#）&!*（#）
（%）
式中，!%（#）为!"（#）中基波电流；!’（#）为!"（#）中高次谐波电流；!%(
（#），!%)（#）分别为基波电流的有功分量和无功分量；!*（#）为要补偿的谐波和无功电流之和，称为畸变电流。
因为负荷电流中的基波有功分量必定是一个初相角与电网电压相同，角频率为基波角频率!
的正弦波，所以可设负荷电流的基波有功分量为
!%(
（#）$+B0*!#（!）
若能求出+的大小，则可根据式（!）得出基
波有功电流的表达式。为求出+的大小，先对非线性负荷电流进行@)C,01,分解，有
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（+,B0*,!#&-,E)B ,!#）$
+"&+%B0*!#&-%E)B !#&
"D
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（+.B0*.!#&-.E)B .!#）
（7）
式中，.，,均为整数；!为基波角频率；
+.，+,，-.，-,为各次电流的有功及无功分量幅值；+"为直流分量。
从式（7）可以看出负荷电流的基波有功分量幅值为+%，
为分离此值现在对式（7）左右两边同时乘以B0*+!#，
得!"（#）
B0*!#$+"B0*!#&+%B0*!!#&-%B0*!#E)B !#&
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（+.B0*.!#B0*!#&-.E)B .!#B0*!#）$+"B0*!#&%
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［B0*（（.&%）!#/B0*（（./%）!#）］（=
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万方数据