一种改进的i_p-i_q谐波电流和无功电流检测方法
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谐波检测方法谐波是指在周期性波形中,频率是基波频率的整数倍的波动。
在电力系统中,谐波是一种常见的电力质量问题,它会导致设备损坏、系统效率降低以及电网稳定性下降。
因此,对谐波进行及时准确的检测是非常重要的。
本文将介绍几种常见的谐波检测方法。
1. 传统的谐波检测方法。
传统的谐波检测方法主要包括使用示波器、功率分析仪和谐波分析仪。
示波器可以用来观察电压和电流的波形,通过观察波形的畸变程度来初步判断是否存在谐波。
功率分析仪可以用来检测电网中的功率因数、谐波含量等参数,从而判断谐波的情况。
而谐波分析仪则可以更加准确地分析出各次谐波的含量和频率,对谐波进行更深入的分析。
2. 基于数字信号处理的谐波检测方法。
随着数字信号处理技术的发展,基于数字信号处理的谐波检测方法也得到了广泛的应用。
通过对电压和电流信号进行采样和数字化处理,可以利用傅里叶变换等算法准确地分析出各次谐波的频率和幅值。
这种方法不仅精度高,而且可以实现自动化检测,大大提高了谐波检测的效率和准确性。
3. 基于智能算法的谐波检测方法。
近年来,人工智能和机器学习技术的发展为谐波检测提供了新的思路。
利用神经网络、支持向量机等算法,可以从复杂的电力信号中自动提取谐波特征,实现对谐波的智能识别和检测。
这种方法不仅可以应对电网中谐波信号多变、复杂的特点,而且还可以不断优化模型,提高检测的准确性和鲁棒性。
4. 基于频域分析的谐波检测方法。
频域分析是一种常见的信号处理方法,对于谐波检测也有着重要的应用。
通过将电压和电流信号转换到频域,可以清晰地观察到各次谐波的频率和幅值,从而实现对谐波的准确检测。
同时,频域分析还可以结合滤波技术,去除基波以外的谐波成分,进一步提高谐波检测的精度。
总结。
谐波检测是电力系统中非常重要的一环,对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。
传统的谐波检测方法虽然已经比较成熟,但在精度和自动化方面仍有待提高。
基于数字信号处理和智能算法的谐波检测方法是未来的发展方向,可以更好地适应复杂多变的电力系统环境,实现对谐波的快速、准确检测。
谐波电流检测方法综述摘要:随着我国工业的迅猛发展,电网中电力电子元件的使用越来越多,如整流器、变频调速装置、电弧炉等,这些电力电子装置由于其非线性、多样性的特点,带来的谐波污染也越来越严重,严重影响了电能质量,而且对各种用电设备的正常运行带来了消极的影响;另一方面现代化工业、商业及居民用户的用电设备对电能质量更加敏感,对电能的使用和需求提出了更高的要求。
因此,实时、准确地检测电网中的谐波含量,对于防止谐波的危害,保障电网安全运行具有十分重要的意义。
本文对基于瞬时无功功率理论、有功分离、傅里叶变换、神经网络、小波分析等原理的几种谐波检测方法进行了介绍,讨论了各种检测方法的优缺点,对这些谐波的抑制方法进行了详细的综述。
一、绪言1.谐波的来源谐波的定义为:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。
当电流流经非线性负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。
向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备被称为谐波源。
谐波源的来源很复杂,但主要的谐波源还是来自于具有非线性特性的电气设备,如变频调速装置、整流设备、电子控制照明装备和磁性铁芯设备等等。
目前,应用最为广泛的整流电路都是由晶闸管或二极管组成的。
其中以三相桥式和单相桥式最为普遍。
直流侧采用电容滤波的二极管整流电路就是一个典型的谐波源。
由于其输入电流的谐波成分非常大,会给电网带来严重的污染。
变频器中的谐波干扰也是尤为突出,变频器工作时,输出电流的谐波电流会对电源产生干扰。
现在随着电力电子技术的广泛应用,谐波源已经存在于电力的生产、传输、转换和使用的每一个环节中。
2.谐波的危害谐波的危害可以总结为以下几个方面:1)电网中的电压与电流波形发生畸变都是由高次谐波引起的,相同频率的谐波电压和电流能产生相同次数谐波的有功和无功功率,降低了电网的电压,引起线路的附加损耗,使得电网容量造成不必要的浪费。
2)谐波对供电系统的无功补偿设备的影响也是不容忽视的,谐波进入电网时会导致变电站高压电容过电流和过负荷,在这种情况下,无功补偿设备不能正常运行,更严重的请况下,还会将电网中的谐波进一步放大。
浅谈电⼒系统谐波的治理⽅法35科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON ⼯程技术电能既是⼀种经济实⽤、清洁⽅便且容易传输、控制和转换的能源形式,⼜是⼀种由电⼒部门向电⼒⽤户提供,并由供、⽤电双⽅共同保证质量的特殊产品。
如今,电能作为⾛进市场的商品,与其他商品⼀样,也讲求质量[1]。
随着社会的发展和科技的进步尤其是电⼒电⼦装置的⼴泛应⽤,使得电⼒系统中的谐波污染随着⾮线性负载的数量和容量⽇益增加⽽⽇趋严重,引起电能质量下降⽽影响电⽓设备的正常⼯作。
近三四⼗年来,由谐波引起的各种故障和事故也不断发⽣。
其危害:1)谐波使电⼒系统中的元件产⽣了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及⽤电设备的效率,⼤量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚⾄发⽣⽕灾。
2)谐波影响各种电⽓设备的正常⼯作。
对电机的影响除引起附加损耗外,还会产⽣机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热;使电容器、电缆等设备过热、绝缘⽼化、寿命缩短,以⾄损坏。
3)谐波会导致继电保护和⾃动装置的误动作,并会使电⽓测量仪表计量不准确。
4)谐波会对邻近的通信系统产⽣⼲扰,轻者产⽣噪声,降低通信质量;重者导致信息丢失,使通信系统⽆法正常⼯作[2]。
谐波对电⼒系统产⽣的危害引起⼈们的⾼度注意,综合治理谐波问题成为治理环境污染、维护绿⾊电⼒环璋的标志。
国内外许多专家对此进⾏了⼤量的研究,并总结了⼤量的实践经验,对电能质量的认识和改善起到了极⼤的推动作⽤。
现就电⼒系统谐波的实时检测和控制⽅法加以说明,望能引起供、⽤电户的注意。
1谐波的实时检测⽅法有源电⼒滤波器的⼯作性能,很⼤程度上取决于对谐波电流以及基波⽆功电流的⾼精度、实时的检测上。
混合型有源滤波器数字化控制系统信号流程图如图1所⽰,在从谐波检测到滤波控制的整个过程中,每个环节都会给系统引⼊延时,使得滤波补偿电流存在⼀定的相位滞后误差,造成谐波电流的不完全补偿,严重时还可能使电⽹谐波电流加⼤、谐波污染加重。
滑窗迭代DFT检测谐波和无功电流的新算法张杰成;乔鸣忠;朱鹏;马战毅;杜承东【摘要】针对现阶段谐波和无功检测方法计算量大、存在低通滤波环节等不足,提出了一种检测谐波和无功电流的新方法.该方法首先进行坐标变换,然后利用基波正序电压实时相位参与滑窗迭代计算,直接得到基波正序有功电流,不需要坐标反变换、幅值和相角计算,减小了计算量.根据电力系统中偶次谐波和离散傅里叶变换的特性,证明了半周期傅里叶变换的可行性.同时对不同步采样导致的幅值误差进行了修正.仿真结果表明,该谐波检测方法稳态精度高,动态性能好,抗干扰能力强.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2015(027)012【总页数】5页(P18-22)【关键词】谐波检测;滑窗迭代;坐标变换;半周期【作者】张杰成;乔鸣忠;朱鹏;马战毅;杜承东【作者单位】海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军工程大学电气工程学院,武汉430033;海军驻上海沪东中华造船有限公司军事代表室,上海201206【正文语种】中文【中图分类】TM714随着电力电子装置的广泛应用,各类非线性负载使得电网中的谐波和无功问题日益严重。
有源电力滤波器APF(active power filter)由于其补偿效果好、补偿灵活等优势而成为电能质量控制领域的一个研究热点[2]。
目前瞬时无功功率理论已经成为APF谐波检测中的一种重要方法。
但是设计出一个既能满足系统各项性能指标要求,又要尽量降低滤波器阶数以满足工程应用的数字滤波器有一定难度[3],特别是当负载不平衡时较大地负序分量使得滤波器速度和精度之间更难以均衡。
近年来随着各种智能算法的不断涌现,如人工神经网络、小波变换[4]、自适应噪声对消技术[5]等方法使得谐波检测的精度和速度都有所改进。
但是这些方法建立在一系列复杂的计算之上,计算量大,难以在APF工程中应用实现。