基于缩短矢量的功率定义及在无功和谐波电流检测中的应用.pdf

维普资讯 基于综合矢量的功率定义及在无功和 谐波 电流检测 中的应用 陶 骏 ，刘正之 (中国科 学院等 离子体 物理研 究所 ．安徽 合肥 23003I) 摘要 ：本文在综合矢量平 面上定义 了三相 电路 的有功功率及无功功率 ，以 电压为参 考 ．直接 时三相瞬时 电压 、电流运算．获得2-相 电流 的谐波及无功 电流 ，该方法算法简 单 。仿真结果证明该方法具有满意 的栓删效果 本文中功率的定卫不仅具有 明确 的物 理 意义 ，而且 适用 于谐 波及 无 功 电流 的检测 。 关键词 ：综合矢量 ；有功功率；无功功率 无功反谐 波 电流 中圈分类号 ：TM 1314 文献标识码 ：A 文 章编 号 ：l0033o76(2OO1)Ol0026—04 直接 基于 电压参考 ，获得三 相 电路 中各相 的 1 引言 有功 电流 、无功及谐波 电流。同时本文 中的功 近 年来 ，随着 电力 电子装置的广 泛应用 ， 率定义 与 Czarnecki的功率定义是 统一的 ， 谐波和无功给 电网造成 了 日益严重 的危害 ， 此种定义方 法 ，不仅有 利 于对 无功及 谐波 的 由此诞生 了各种动态补偿装置 这些补偿装 辩识 ，具有 明确 的物理意义 ，而且为谐波及无 置的控制信号的获得很难依靠建立在平均值 功 电流 的实时检测提供 了依据 。仿真计算表 基础上 的传统功率理论 在此背景下 ．八十年 明 此方法用于动态补偿装置可 以获得满意 代初 ，H．Akagi等人提 出了建立在 电压 、电 的结果 。 流瞬时值基础上 的瞬时无功功率理论 ，并 2 综合矢量平面上的功率定义 成功地应用于一些有源滤波器及动态无功静 补装置 中 根据瞬时无功功率理论 ，从完全补 在公共 电网中，电压 的畸变往往 很小 ，研 偿 的角度 出发 ，在三相 电路 中引入 Park变换 究 中可认 为三相 电压 为对称 的正弦波 ，而 电 及 反变 换 可运 算 出补偿 电流 ，这种方 法具有 流可能有较大 的畸变 ，这种研 究方 法在实 际 较好 的实时性 ，但 需进行两次坐标变换 ，计算 中具有较大 的意义 。 量较大 。同时此种功率定义 的物理 意义 比较 在三相系统 中，三相 电压 的瞬时值为 模糊 ，难 以完成对谐波及无功功率 的辩识 。 、 ， 将它们看成三个矢量 的模 ，矢量 的方 向 本文在 三 相 电路 综合矢量 的基础 上 ，建 位于三个相轴上 ，若变量为正 ，矢量方 向与相 立 了功率定义 。根据 电压 、电流 的综合矢量 ． 轴 一致 ，反 之 则 取相 反方 向。三 个 矢量 的合 收稿 日期 }2o1)o叭一10 作者简介 ：陶骏 (1971)t男 ，爱徽藉 ，博士生 ，主攻 电网的无功补偿及 谐渡抑制 刘正之 (1943·)，男 ，安徽籍 ，研 究员．博 导，主攻高功率脉冲电源及幕变工程的研究 ·26· 《电I 电能新技 术 》 维普资讯 成 ，取合成矢量 的 ／ 倍，即得 电压综合矢 无功功率 为 ： 量 8。同样 的方 法 ，对于三相瞬时 电流 i…ib 0= ×ill (4) i．可以获得 电流综合矢量 i