高通和低通濾波器對諧波檢測電路檢測-在線瀏覽
2024-08-17 16:18本頁面
【正文】 瞬時無功功率理論 諧波檢測 濾波器A Study about Influence of High and Low Pass Filters onDetecting Effect of Harmonics Detection CircuitsWang Qun Yao Weizheng Wang Zhaoan(Xi39。為了進一步提高性能，有必要對其各個組成部分做深入研究。顯然，諧波補償效果與APF所采用的諧波檢測方法有很大關(guān)系。盡管它們比傳統(tǒng)諧波檢測方法有很大改進，但是諧波檢測效果實際上與檢測電路中采用的高通濾波器(HPF)或低通濾波器(LPF)性能有很大關(guān)系。本文通過討論基于瞬時無功功率理論的一種諧波電流檢測方法，推出了采用HPF和LPF的兩種諧波電流檢測電路。結(jié)果不僅證明了濾波器的類型、截止頻率和階數(shù)選取，對基于瞬時無功功率理論的諧波檢測電路的動態(tài)響應(yīng)過程和諧波檢測精度有很大影響，而且說明了采用低通濾波器的諧波檢測電路無論從設(shè)計制造上還是從動態(tài)響應(yīng)過程和檢測精度方面都有優(yōu)勢。這種方法可以被推導(dǎo)如下。它們可以用傅里葉級數(shù)展開為式中 k——整數(shù) ω——角頻率Ikm，θk——各次諧波電流的振幅和初相 將式(2)代入式(1)可以發(fā)現(xiàn)，ip、iq既含有直流分量p和q又含有交流分量p和q。如果要得到三相電流中的諧波電流，只要設(shè)法把p、q和p、q分離開來，由此形成兩種諧波電流檢測電路。經(jīng)過與式(1)相反的變換，便直接得到ia、ib、ic的諧波分量iah、ibh、ich。采用HPF的一種諧波電流檢測電路的實現(xiàn)原理如圖1所示。當APF同時補償諧波和無功功率時，只需斷開圖1中的iq通路即可，此時，被檢測電流中的諧波和無功電流能被同時檢測出來。它們分別為然后再通過減法器間接獲得諧波分量iah、ibh和ich，即這正是APF所需要的諧波電流指令信號。同樣，當APF同時補償諧波和無功功率時，斷開圖2中的iq通路即可，此時，被檢測電流中的諧波和無功電流能被同時檢測出來。所以，它們的性能差別主要取決于濾波器。5 仿真電路的建立及其仿真研究 由于濾波器有一定的設(shè)計難度，用實驗方法研究它對諧波電流檢測電路的影響過程復(fù)雜，也不方便。到目前為止，關(guān)于圖1和圖2所示諧波電流檢測電路中濾波器對檢測效果有何影響，究竟選用HPF還是LPF好，專門的研究工作開展得很少。本文將利用MATLAB仿真軟件中的SIMULINK圖形化模型輸入與仿真工具［6］，分別研究HPF和LPF對諧波電流檢測電路檢測效果的影響。本文省略了相應(yīng)的MATLAB仿真電路圖?！ ≡O(shè)被檢測電流ia是幅度在1A到+1A之間變化、。當把HPF和LPF的截止頻率fc都選為10Hz時，從兩種檢測電路所獲得iah通過SIMULINK中的“Scope”顯示后，分別如圖3a和圖4a所示?？梢?，要經(jīng)過大約3個半周期，采用HPF電路的檢
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