瞬时无功功率理论

摘要： 针对统一电能质量调节器(UPQC)中基于瞬时无功功率理论的传统补偿量检测法,在三相电压不对称且畸变的情况下,其锁相环和低通滤波器存在误差和延时等问题,本文提出了一种基于dq0变换的UPQC改进型补偿量综合检测法。该方法中,锁相环由基波正序电压正余弦获取模块代替,因此可直接获取基波正序电压分量;将基波正序电压分量的相位作为电流检测的相位基准,实现电压和电流实时同步综合检测;低通滤波器由高通滤波器代替,可直接检测出谐波电流补偿量信息,从而简化了检测电路的组成。理论分析和仿真分析结果表明,与传统检测方法相比,该改进检测法提高了对补偿量的动态响应速度和检测的准确性,具有一定的实用价值。

摘要： 分布式发电系统中,为了能将风能和光伏等转化过来的能量最大限度地高效率传输到微电网单元内,通常采用恒功率(PQ)控制。当微电网系统中带非线性负载运行时,为保证入网电流的质量,在传统的PQ控制策略中加入谐波抑制功能,即将PQ控制和有源电力滤波器(APF)功能合二为一,形成兼具APF功能的多功能并网逆变器,既向电网传送了有功功率又达到了补偿谐波的目的。文中从并网逆变器入手,分析其工作原理及PQ控制策略,在此基础上添加了谐波抑制功能,并对其进行详细说明,主要包括基于瞬时无功功率理论的谐波检测和多谐振控制器部分。最后,仿真和实验验证了该控制策略的正确性和可行性。

摘要： 分布式发电系统中,为了能将风能和光伏等转化过来的能量最大限度地高效率传输到微电网单元内,通常采用恒功率(PQ)控制.当微电网系统中带非线性负载运行时,为保证入网电流的质量,在传统的PQ控制策略中加入谐波抑制功能,即将PQ控制和有源电力滤波器(APF)功能合二为一,形成兼具APF功能的多功能并网逆变器,既向电网传送了有功功率又达到了补偿谐波的目的.文中从并网逆变器入手,分析其工作原理及PQ控制策略,在此基础上添加了谐波抑制功能,并对其进行详细说明,主要包括基于瞬时无功功率理论的谐波检测和多谐振控制器部分.最后,仿真和实验验证了该控制策略的正确性和可行性.

摘要： 牵引供电系统中馈线电流增量保护通过短时间内电流变化的幅度来区分负荷电流和故障电流,由于和谐号交-直-交机车/动车组过分相时能迅速启动并恢复牵引负荷,导致负荷电流突变率高,容易造成电流增量保护的误动.本文基于瞬时无功功率理论,提出利用电流突变时的功率变化率作为特征值,区分励磁涌流和短路故障电流,可作为电流增量保护的辅助判据,并通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法的可行性.

摘要： 为解决级联多电平动态电压恢复器(DVR)用于提高配网电压质量时需要多个整流单元的问题,提出了一种基于二极管箝位五电平逆变器的三相DVR方案.相较于普通级联型DVR,该三相DVR在输出电平数增加时只需一个整流单元,就可以达到减少整流单元开关器件的目的.同时,采用比例谐振控制(PR)算法,保证了逆变器输出电压的实时跟踪与谐波补偿.最后,在PSIM中搭建了仿真平台进行验证,仿真结果表明,所提策略用于三相三线10 kV配网系统的电压质量治理是可行的.

摘要： 配电网中连接在两条或多条馈线间的电力电子变流器统称为柔性多状态开关,可作为理想的补偿装置,用来补偿频率和大小变化的谐波、负序和无功.文中建立了不平衡和非线性负载条件下柔性多状态开关的数学模型,根据不平衡系统的控制目标,确定以瞬时无功功率理论为基础的参考电流检测方法,变流器的输出电流采用PI控制器进行调节,从而达到补偿负载电流中的谐波、负序和无功电流,实现电能质量改善.在MATLAB/Simulink环境下,建立了不平衡和非线性负载条件下三端口柔性多状态开关系统的仿真模型,研究结果表明了所采用的方法能够有效地补偿不平衡负载电流中的谐波、负序和无功电流,并表现出了良好的动态性能.

摘要： 大规模风电接入电网给电网安全运行和管理带来了较大的挑战,新的电网导则要求风电机组应保证具备低电压穿越能力.考虑到动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)具有在短时间内快速准确进行电压补偿的优势,提出了基于动态电压恢复器的风电机组低电压穿越方案.针对DVR中滤波器带来的检测延时和衰减,采用基于瞬时无功功率理论的积分检测法,降低滤波器带来的延迟和衰减.根据DVR的控制特性,提出一种基于坐标变换的双Q-P理论的DVR控制算法,该算法可以补偿瞬时电压扰动,并且能有效改善动态电压恢复器的补偿性能.利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立仿真模型,仿真结果表明,电网发生短路故障时,DVR能快速检测电压变化并且准确补偿所需电压,获得理想的瞬态特性,协助改善风电机组的低电压穿越性能.

摘要： 快速、准确检测电网电压暂降深度是进行电压暂降治理的前提与关键.为此提出了一种基于信号短时延迟的电压暂降检测方法.该算法将单相电压信号延迟若干个采样周期以构造其正交信号,从而可采用基于dq变换的瞬时无功功率理论对瞬时电压进行快速准确检测;同时通过设置延迟时间并结合EMAF算法将随机噪声控制在检测系统所能承受的范围内,以满足工业应用对噪声干扰性能的要求.最后,MATLAB/Simulink仿真结果验证了该算法的先进性与实用性.

摘要： 多种电力电子设备的广泛应用使得电网被谐波严重污染,如何在含谐波情况下准确快速地测量有功功率是一个急需解决的问题.这不仅关系到电网安全稳定运行,也决定着相关费用的核算.本文在瞬时无功功率理论的基础上,提出了基于自适应陷波器的三相有功功率测量方法.采用自适应陷波器对含谐波的三相电压和电流信号进行处理,分别得到基波和谐波的α轴和β轴分量,然后通过瞬时无功功率理论可以得到基波和谐波的有功功率值.仿真结果表明,在系统稳定情况下,该方法能够准确地测量三相系统基波和谐波的有功功率,在频率变化时,检测结果也保持较高的精确度,并且能够快速追踪幅值变化引起的有功功率波动.

摘要： 针对三相用电系统中的串联型故障电弧,利用三相负载发生单相故障电弧时三相电流会出现不对称和高次谐波含量增加的特性,提出一种基于瞬时无功功率理论的串联型故障电弧快速检测方法.给出了瞬时无功功率理论提取三相电流各次谐波的计算过程,并提取了负载电流相邻两工频周期的基波和各次谐波正负序分量的幅值变化倍数作为特征属性,利用决策树构建了故障电弧判别规则,给出了判别逻辑图.经过验证,该方法能够快速、准确地检测出三相用电系统中的单相串联型故障电弧.

摘要： 在微网并网系统中,逆变装置的使用与非线性负载的接入,给电网带来了谐波污染,严重影响电能质量.因此,电网中谐波检测方法的研究至关重要.本文基于瞬时无功功率理论，提出了一种改进的检测谐波电流的方法，该方法结合了P-q检测法和d-q检测法，使用标准工频信号产生d-q变换时所需要的正余弦信息，取代了PLL避免了PLL造成的延时，提高了检测速度，同时也解决了传统检测方法因电网电压畸变而造成的检测不准确的问题，经仿真验证，改进的谐波电流检测方法能够更有效更准确检测出谐波分量，为非线性负载畸变电流的有源补偿奠定了基础。

摘要： 针对煤矿井下供电系统存在的功率因数较低的问题,说明了无功补偿和电流检测的必要性.介绍了三相电路瞬时无功功率理论,在此基础上分析了谐波和无功电流的检测方法.搭建了无功补偿实验装置,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法来检测无功电流,实验结果验证了该方法的正确性,为无功补偿的准确控制提供了保证.

摘要： 在实际应用中，整流电路多采用三相桥式不控整流电路，由于其电路拓扑结构是采用电力二极管整流，直流侧采用大电容滤波，导致大量的谐波产生，谐波会对电力系统产生极大的危害。本文采用瞬时无功功率理论对不控整流电路进行谐波提取，并用Matlab进行了仿真，从而为有源滤波器的有源滤波提供了条件。

摘要： 电力电子设备的大量使用使得谐波问题日益严重,谐波成为影响电能质量的主要因素;另一方面,现代用电设备对电能质量更加敏感,对供电质量提出了更高的要求.有源电力滤波器作为治理谐波最有效的手段,其研究和应用越来越受到人们的重视.在实际应用中大多数都是三相不平衡系统,而传统的p-q,ip-iq,d-q检测法忽略了零序电流,从而产生零序谐波泄露误差.rn 本文基于瞬时无功功率理论的基本原理介绍一种改进的谐波及无功电流实时检测方法,提出了一种新型的谐波检测的算法,该方法不需要锁相环,不需要进行矩阵变换,有效的避免了因为坐标变换而产生零序谐波泄露误差,并通过Matlab/Simlink环境搭建模型对传统ip-iq算法和改进算法进行仿真比较,由仿真结果可以看出改进算法所测的基波有功相电流更为准确,效果更好.

摘要： 傅立叶变换法和基于瞬时无功功率理论法是目前常用的两种谐波检测方法。本文就这两种算法进行了仿真研究。仿真结果表明基于瞬时无功功率理论法能够实现各整数次谐波的检测，实时性好，延时小，但在电网频率波动的情况下，检测出的谐波幅值误差大；快速傅立叶变换法应用范围广，能精确地检测出整数次谐波幅值，但是存在频谱泄漏和栅栏效应，因此需要对傅立叶变换进行修正，修正后的傅立叶变换算法，不仅能实现整数次谐波的精确检测，而且能在电网频率波动的情况下实现非整数次谐波的检测，减小了频谱泄漏误差，降低了谐波之间的相互影响，仿真结果验证了该算法精度高，实现方便。

摘要： 为了快速、有效地检测出三相三线制电力系统中的谐波、无功和负序电流，本文提出了一种基于FBD 法的电流实时检测方法。该方法的关键是可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功、无功电流分量、不对称电流以及谐波电流分量，拓展了FBD法的应用范围。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比，该方法没有复杂的Park变换和dq变换，可以更加快速有效地进行电流实时检测。

摘要： 针对配电网因桥式整流电路装置产生的高次谐波电流含量大、功率因数低的现状，提出了一种新型的谐波治理、无功因数校正的综合补偿方案。在该方案中，补偿系统由STATCOM构成，新的系统结构和控制策略使系统在抑制谐波的同时还可以补偿无功功率，调高功率因数。文章详细分析了系统的基本原理和控制策略，针对控制策略中PI调节器参数难以整定且控制器缺乏自适应性的不足，本文引入了基于瞬时无功功率理论的模糊自适应PI控制策略，进一步优化系统结构，利用MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证，仿真结果验证了所提出系统及其控制策略的可行性。

摘要： 针对现阶段对三相不平衡电网谐波电流检测方法中普遍存在着误差,本文研究了一种基于瞬时无功功率理论的改进的谐波电流检测方法,该方法不仅适用电网平衡状态下谐波电流的检测,而且在电网不平衡状态下也能精确地检测出谐波电流.通过仿真实验研究表明:该方法与传统的ip、iq的检测法相比较,其算法简单可靠、实时性好、检测精度高.

摘要： 谐波检测是实现谐波抑制的关键环节,其检测的准确性和实时性直接影响到谐波抑制的效果.传统dq法采用低通滤波器来提取直流分量,低通滤波器存在固有的延时,影响了检测的实时性,为了提高该检测的实时性,提出了一种改进的dq检测法.该方法基于电流平均值理论构建滤波环节,通过对电流有功分量和无功分量的积分延时,得到各自的直流分量,从而取代低通滤波器.最后,在MATLAB中搭建仿真模型,仿真结果表明该方法的有效性和实时性.

摘要： 本发明提供一种基于瞬时无功功率的相位差测量方法及装置。该方法包括：步骤1：获取任意t时刻相位为时的第一瞬时电流值和相位为零时的第二瞬时电流值；步骤2：将所述第一瞬时电流值和所述第二瞬时电流值分别转换为两个三角函数周期信号，所述两个三角函数周期信号为同频信号；步骤3：根据所述两个三角函数周期信号构建第一测量矩阵和第二测量矩阵；步骤4：根据所述第一测量矩阵和所述第二测量矩阵，计算得到相位值。该装置包括：获取单元、转换单元、矩阵构建单元和计算单元，本发明可以根据选取的任意时间点的瞬时电流值，通过构建矩阵计算得到相位差，方法简单，且计算速度快，测量结果准确。

摘要： 本发明公开了一种基于瞬时虚拟无功功率检测的锁相方法，包括如下步骤：将锁相环输出电压作为三相交流电源电压，其通过虚拟电阻与三相电网电压连接，计算交流电源电压与三相电网电压的差值得到虚拟电阻上的压降；将虚拟电阻上的压降除以虚拟电阻值，计算得到流过虚拟电阻的虚拟电流；根据三相电路的瞬时无功功率计算公式，计算得到交流电源输出的瞬时虚拟无功功率值；将计算得到的三相瞬时虚拟无功功率输入至环路滤波器；将环路滤波器的输出与电网的额定频率相加作为锁相环输出电压频率；锁相环输出电压频率经过压控振荡器后得到锁相环输出电压的相位；将改变相位后的锁相环输出电压再反馈至输入端，重复上述步骤，形成闭环反馈环路。

摘要： 本发明涉及一种基于瞬时无功功率的ip‑iq谐波电流检测方法，预先将基于SOGI原理的频率自适应滤波器嵌入SOGI‑FLL的控制系统中形成ESOGI‑FLL；将三相电流经过坐标变换为两相电流ip、iq，对ip、iq通过低通滤波器串联平均值滤波得到直流分量，既保留传统滤波器检测精度的同时又缩短了动态响应速度；随后采用ESOGI‑FLL锁频环代替锁相环采用锁频环代替锁相环，再由正余弦发生器输出与电网电压信号同频率的旋转信号。与现有技术相比，本发明具有容易实现、稳定可靠、谐波抑制效率高等优点。

摘要： 本发明提供一种基于瞬时无功功率的相位差测量方法及装置。该方法包括：步骤1：获取任意t时刻相位为

摘要： 本发明公开了一种基于瞬时无功功率理论的电力系统谐波检测方法：首先用FFT算法对电网信号进行快速分析,初步获取各谐波及间谐波频率成分；进而分别建立频率为谐波正序和谐波负序的两相旋转坐标，并将电网三相信号分别变换到这两个旋转坐标系后再分别进行滤波处理；最后通过坐标逆变换即可得到三相正序和负序谐波分量。本发明既能检测正序谐波又能检测负序谐波，同时还能检测包括间谐波的各个频率段的谐波含量，且结构简单，易于数字化实现，具有很强的实用价值。

摘要： 本发明主要涉及一种基于瞬时无功功率理论的闭环锁相方法及锁相器，首先将三相电网电压转换到αβ坐标系下，再转换到pq坐标系下；然后进行电压采样，并在采样前或采样后用平均滤波器进行滤波，滤波过程中通过改变平均滤波器的累加点数N来改变平均滤波器的响应时间；最后进行闭环调节。本发明提出了在瞬时无功理论的软件锁相技术加入前置或后置数字滤波器的新方法，使其更适用于复杂供电环境下的应用，不仅能有效抑制交流分量，而且响应速度快、抗干扰能力强。通过仿真及实验证明了理论分析的正确及新方法的有效性。

摘要： 本发明涉及一种基于瞬时无功功率理论的谐波及无功电流快速检测方法。该方法包括提供一电流扰动系统，该电流扰动系统包括一控制与监控单元，该控制与监控单元种的一用于监测系统中谐波及无功电流的电流检测控制电路的谐波及无功电流监测过程为：首先，采集三相电网中的三相电压及电流瞬时值；其次，采用

摘要： 本发明公开了一种基于瞬时无功功率理论的电力系统谐波检测方法：首先用FFT算法对电网信号进行快速分析,初步获取各谐波及间谐波频率成分；进而分别建立频率为谐波正序和谐波负序的两相旋转坐标，并将电网三相信号分别变换到这两个旋转坐标系后再分别进行滤波处理；最后通过坐标逆变换即可得到三相正序和负序谐波分量。本发明既能检测正序谐波又能检测负序谐波，同时还能检测包括间谐波的各个频率段的谐波含量，且结构简单，易于数字化实现，具有很强的实用价值。

摘要： 本发明公开了基于小波变换和瞬时无功功率理论的谐波检测方法，属于信号处理的技术领域。所述谐波检测方法在无功功率理论基础上得到电网检测量瞬时有功、瞬时无功，通过小波变换处理电网检测量瞬时有功、瞬时无功找出电网检测量瞬时有功、瞬时无功中的直流分量，进而得到电网检测量参考值，最终消除电网检测量中的谐波分量。本发明利用小波变换描述电网检测量的时频时频变化，能够很好地分析出非稳态信号，易于实现电力系统能的自适应滤波，提高了电力系统的抗干扰能力。

摘要： 本发明主要涉及一种基于瞬时无功功率理论的闭环锁相方法及锁相器，首先将三相电网电压转换到αβ坐标系下，再转换到pq坐标系下；然后进行电压采样，并在采样前或采样后用平均滤波器进行滤波，滤波过程中通过改变平均滤波器的累加点数N来改变平均滤波器的响应时间；最后进行闭环调节。本发明提出了在瞬时无功理论的软件锁相技术加入前置或后置数字滤波器的新方法，使其更适用于复杂供电环境下的应用，不仅能有效抑制交流分量，而且响应速度快、抗干扰能力强。通过仿真及实验证明了理论分析的正确及新方法的有效性。