【導(dǎo)讀】用電特性的負(fù)荷不斷增加，產(chǎn)生大量諧波。電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重，影響。到供電質(zhì)量和用戶使用的安全性，因此電網(wǎng)諧波污染的治理越來(lái)越受到關(guān)注。其中，有源電力濾波器是抑制電網(wǎng)諧波的有效手段之一，這種濾波器。能對(duì)頻率和幅度都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響，因而受到了廣泛重視。其次，對(duì)有源電力濾波器的基本原理、分類(lèi)和基本組成。本文重點(diǎn)研究了諧波電流的檢測(cè)方法。的范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。詳細(xì)介紹了瞬時(shí)基于無(wú)功功率理論的幾種諧波和無(wú)功電流檢。特點(diǎn)及使用局限性。結(jié)果，得出較好的諧波或無(wú)功電流檢測(cè)方案。針對(duì)不同的負(fù)載和負(fù)載突變情況

　　

【正文】 Aqeeeieq acbbqbb )( ??? （ 353） Aqeeeieq baccqcc )( ??? （ 354） 定義 6 也有 和定義 4 類(lèi)似的性質(zhì)： （ 1） pppp cba ??? （ 355） （ 2） 0??? cba qqq （ 356） 0dq 坐標(biāo)系下 瞬時(shí)無(wú)功理論 0?? 坐標(biāo)系下的瞬時(shí)無(wú)功功率理論是在三相對(duì)稱正弦電壓和對(duì)稱負(fù)載電流的條件下提出的，所定義的各物理量 有其明確的物理意義。但在三相電壓畸變或負(fù)載電流不對(duì)稱情況下，該定義中的各個(gè)物理量不再有明確的物理意義 ，按照該定義也不能實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)無(wú)功電流和諧波電流的完全補(bǔ)償。 abc 坐標(biāo)系與 0dq 坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系用正交的 park 變換矩陣 0dqC 來(lái)表示 ： ???????????????????????? ???????? ????????? ??????? ??22222232s i n32s i ns i n32c o s32c o sc o s320????wtwtwtwtwtwtC dq (363) 由于 0dqC 是正交矩陣，有 Tdqdq CC 010 ?? ，所以其逆矩陣為： 第 三 章 無(wú)功功率理論 19 ???????????????????????? ???????? ??????? ???????? ????2232s i n32c o s2232s i n32c o s22s i nc o s3210????wtwtwtwtwtwtC dq (364) 0dq 坐標(biāo)系表示的電壓、電流與以 abc 坐標(biāo)系表示的電壓、電流之間的變換關(guān)系如下 ： ?????????????????????cbadqqdvvvCvvv00 (365) ??????????????????????010vvvCvvvqddqcba (366) ???????????????????????????????????????????01000 iiiCiiiiiiCiiiqddqcbacbadqqd， (367) 三相瞬時(shí)功率為： 00000 pppivivivivivp qdqqdddqTdqabcTabc ???????? (368) 式中， ddd ivp ? 為 d 軸瞬時(shí)功率； qqq ivp ? 為 q 軸瞬時(shí)功率； 000 ivp ? 為 0 軸瞬時(shí)功率； 系統(tǒng) 注入節(jié)點(diǎn)的有功功率應(yīng)為三相瞬時(shí)功率的平均值，即 pP? (369) 令 2022 vvvA qd ??? (370) 對(duì)任意三相系統(tǒng)，一般有： AAA ~?? (371) 第 三 章 無(wú)功功率理論 20 式中 : A 表示該變量的恒定分量即平均值， A~ 表示該變量在一個(gè)周期內(nèi)平均值為零的交變分量。 將 0dq 坐標(biāo)系下的電流向量 0dqi 分解為兩個(gè)相互正交的兩個(gè)分量： ? ? qpqqqdqpqpdpqddq iiiiiiiiiiii ?????????????????????????????????????0000 (372) 可見(jiàn) 0dq 坐標(biāo)系下瞬時(shí)有功電流為： ???????????????????????00 vvvAPiiii qdpqpdpp (373) 0dq 坐標(biāo)系下瞬時(shí)無(wú)功電流為： ????????????????????????????????????????????????????????00000 iiiAPiiiiiiiiiiiii qdqdpqpdpqdqqqdqq (374) 0dq 坐標(biāo)系下的 瞬時(shí)有功電流和瞬時(shí)無(wú)功電流經(jīng)過(guò) park 反變換就可獲得abc 三相系統(tǒng)的瞬時(shí)有功電流和瞬時(shí)無(wú)功電流。 ?????????????????????? ?pqpdpdqcpbpappiiiiiii010C (375) ?????????????????????? ?qqqdqdqcqbqaqqiiiCiiii010 (376) 0dq 坐標(biāo)系下的瞬時(shí) 有功功率和瞬時(shí)無(wú)功功率分別定義為： ????????????????????????????????2022000 vvvApivivivPPPqdpqpqdpdpqpdp (377) 式中， 2ddpddp vAPivP ??為 d 軸瞬時(shí)有功功率； 第 三 章 無(wú)功功率理論 21 2qqpqqp vAPivp ?? 為 q 軸瞬時(shí)有功功率； 20210 vAPivp pp ?? 為 0 軸瞬時(shí)有功功率； ???????????????????????????????????????????02220000 vvvAppppivivivpppqdqdqqpqdqdqqqdq (378) 式中， 2dddpddddqddq vAPpivivivp ????? 為 d 軸瞬時(shí)無(wú)功功率； 2qqqpqqqqqqqq vAPpivivivp ????? 為 q 軸瞬時(shí)無(wú)功功率； 202100000 vAPpivivivp pqq ?????? 為 0 軸瞬時(shí)無(wú)功功率； 無(wú)功功率理論的對(duì)比研究 平均功率理論 傳統(tǒng)的無(wú)功功率概念只適宜于解釋正弦交流電路中的現(xiàn) 象，而考慮了電壓、電流畸變所使用的廣義無(wú)功功率概念，雖然使得非正弦電路中的無(wú)功現(xiàn)象獲得較圓滿的解釋?zhuān)骄β世碚撝袑?duì)無(wú)功的定義都是針對(duì)單相電路而言的。 瞬時(shí)功率理論 0?? 瞬時(shí)功率理論中瞬時(shí)有功功率和無(wú)功功率定義在時(shí)間域，這些定義己經(jīng)應(yīng)用于三相三線 (四線 )制系統(tǒng)中的諧波 /無(wú)功電流控制。在三相四線制系統(tǒng)中，0?? 瞬時(shí)功率理論表明瞬時(shí)有功功率和無(wú)功功率是與瞬時(shí)有功電流和無(wú)功電流聯(lián)系在一起的，但是瞬時(shí)功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式并不滿 足能量守恒。 (1) 0?? 瞬時(shí)功率理論 這種理論將 abc 坐標(biāo)系中的電壓和電流轉(zhuǎn)換到 0?? 坐標(biāo)系中。 0 軸和零序分量聯(lián)系在一起， ? 軸和 ? 軸分量與由正序分量和負(fù)序分量構(gòu)成的分量相關(guān) 。在第 三 章 無(wú)功功率理論 22 ?? 平面中的瞬時(shí)有功 功率 ??p 和瞬時(shí)無(wú)功 功 率 ??q 分別由 ? 軸和 ? 軸的電壓電流的點(diǎn)乘積與 叉乘積構(gòu)成，并且瞬時(shí)有功 功率 0p 由零序電壓分量 0v 和零序電流分量 0i 乘積定義。由于瞬時(shí)視在功率 (電流電壓空間矢量的幅值乘積 )不等于所有瞬時(shí)功 率的數(shù)值和，因此，在三相四線制系統(tǒng)中， 0?? 瞬時(shí)無(wú)功功率理論不滿足能量守恒。 雖然三個(gè)瞬時(shí)功率 0p 和 ????qp 能夠進(jìn)行獨(dú)立補(bǔ)償，但在 0?? 瞬時(shí)功率理論中， 瞬時(shí)有功 功率 0p 和 ??p 是互相影 響的。當(dāng)補(bǔ)償電路中沒(méi)有儲(chǔ)能元件時(shí)，通過(guò)補(bǔ)償 0 軸 瞬時(shí)有功功率 0p 消除中性線電流時(shí)，需要調(diào)整 瞬時(shí)有功功率 ??p 使??pp ?0 值保持常量。 由于這個(gè)原因， ?? 電路中的 有功功率 ??p 的改變會(huì)導(dǎo)致三相線電流發(fā)生畸變。 (2) 0dq 瞬時(shí)功率理論 基于坐標(biāo)變換的傳統(tǒng)瞬時(shí)無(wú)功功率理論的局限性提出的 0dq 功率理論能適用于任意非正弦、非對(duì)稱的三相電路，用于各種電流分量的測(cè)量及補(bǔ)償方法，該方案可用于實(shí)際的廣義瞬時(shí)無(wú) 功電流補(bǔ)償裝置的研制。當(dāng)三相對(duì)稱負(fù)載的功率波動(dòng)很大時(shí)，采用基于 0?? 坐標(biāo)變換的瞬時(shí)無(wú)功功率定義；當(dāng)三相不對(duì)稱負(fù)載功率波動(dòng)很大時(shí)，采用基于 0dq 坐標(biāo)變換的瞬時(shí)無(wú)功功率定義。 第四章 基于瞬時(shí)無(wú)功理論的諧波電流檢測(cè)法 23 第四章 基于瞬時(shí)無(wú)功理論的諧波電流檢測(cè) 法 三相三線制電路 qp 檢測(cè) 法 該檢測(cè)方法 原理 如圖 41所示。 L P FL P F32C 23C32CpqC1?pqCaebece ?e ?eaibici ?i?ipq?p?q fi? fi ? afi bfi cfi???ahibhichi 圖 41 qp 檢測(cè) 法原理圖 圖中 pqCC32 如式（ 312）、（ 319）所示： ????????????????????23212321013223C 為32C 的逆矩陣， ?????? ?????? ee eeCpq ，?????????????????????222222221????????????eeeeeeeeeeeeC pq 為pqC 的逆 矩陣。 該方法根據(jù)瞬時(shí)無(wú)功功率理論算出 qp、 ，經(jīng)低通濾波器 (LPF)得 qp、 的直流分量 qp、 。在電網(wǎng)電壓無(wú)畸變的情況下， p 由負(fù)載電流中的基波正序有功電流與電壓作用所產(chǎn)生， q 由負(fù)載電流中的基波無(wú)功電流與電壓作用所產(chǎn)生。于是可計(jì)算出負(fù)載電流的基波分量 ： 第四章 基于瞬時(shí)無(wú)功理論的諧波電流檢測(cè)法 24 ??????????????????qpCCiiipqcfbfaf123 (41) 將 cfbfaf iii 、 與 cba iii 、 相 減 ， 即 可 得 到需 要 檢 測(cè) 的 諧波 電 流