瞬時無功功率理論諧波檢測中低通濾波器的應用

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隨著電力電子技術的發展，電力電子裝置帶來的諧波問題對電網安全、穩定、經濟運行帶來了極大影響，人們急需能夠在電網中對所有諧波參數進行實時準確的檢測與分析。電網諧波由于受非線性、隨機性、分布性、非平穩性及復雜性等因素影響，對諧波進行準確實時檢測非常重要且并非易事，目前人們正在不斷探索更為有效的諧波實時檢測方法及其實現技術。
目前，電網諧波檢測主要通過諧波電流的檢測來實現。諧波檢測主要有以下幾種方法：(1)采用模擬帶通或帶阻濾波器檢測，(2)基于廣義瞬時無功功率的諧波檢測法，和瞬時無功功率理論一樣，在解決諧波總量實時檢測方面很有優勢，在諧波實時監測領域有著廣泛應用，本文主要是引用該方法進行諧波實時檢測。(3)基于傅立葉變換的諧波檢測，是當今應用最廣泛的一種方法，缺點是檢測實時性較差。在穩態諧波檢測中大多數采用快速傅立葉變換及其改進算法，而對于波動諧波或快速變化的諧波，則需另尋他法。(4)基于神經網絡的諧波檢測法，它主要有3方面的應用：①諧波源辨識；②電力系統諧波預測；③諧波檢測。(5)基于小波變換的諧波檢測法，小波變換是一個時間和頻率的局域變換，對波動諧波、快速變化諧波的檢測有很大的優越性，也存在固有缺陷，如窗口能量不集中，出現頻率疊混現象，缺乏系統規范的最佳小波基選取法等。
應用基于廣義瞬時無功功率理論算法對諧波電流進行實時檢測，利用MATLAB軟件搭建立了相應的仿真電路，針對檢測電路中的低通濾波器對實時檢測效果的影響進行了仿真分析，分析了低通濾波器LPF的類型、截止頻率fc和階數n選取，對基于廣義瞬時無功功率理論的諧波實時檢測電路的動態響應過程有重要影響。

由abc坐標系至dq0坐標系的線性變換矩陣為

將dq0坐標系下的電流向量idq0分解為相互正交的兩個分量，

其中，電流矢量ipdq0和電壓矢量Udqo在同一坐標軸上。