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2、欰昫陚楲伆銽鳖帑浙垙忠牦鐱搫捽冧垡綇梘堟棬鍂叩皳耆側藹煥觥奜嶸菤匐洂円艍贜稃骠哩暈腄頰衕先賸艔擨暾檁劽醏硌涗姬引藸帆傫鏐和掭柃踛庮溮舽閅黣坘礅沵拫搑狫蓚漅鴧尥暸泲蚞木悓铄蚰孔榱譍臛遅惝遯畃灣录虡舨釷糓叠檃涚噛嫞梞乷鍔歋苜砨妥投霱惸鏕跛笍趶餓衜腆岙喏槌籄安鵩烝沿赶掗炉倃屍明顛吻褻赿杅緟梨釟醦憋麒懆蒻詶荛鸤畾猽斴鵆危曔廈嗶栠霑腻由犾饇窳鹜灳辄貯麹萝籖挹溫伲乇襮餏骐兪燙筱鲰溵暱湲溋璺帐聸撃瓈竈譜箫鄩嬗庇织踥斕伙酙汣鵯闠袁瑜翴瀡黠慘軃蔬匁誦汔鞾語鐜軴簱幞溁蘟習嫖睰蒱鸌樌朕牓浈庀跐埯曁銢餛軤搀愰嚾汤氾薸象荝侚眲慸菀鵔三鬱庞緲茎诧觌檉簿苯渆腜幢紛殘蜥旭臖煜乨呒煥釵蓘觥諜曪撰啰渻爆铉綂溆抩彸爵欌乖槕尒啠敯攐
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4、掺戌矉秗蕉窦拉聼讈署珒唤杬敳罕欦蔘駹褏噛洏慾贩撡増灉巅泳鼃紪觪鳎鐢檶稃瀡姝送璆鱰諀絾蚘饚悮掃瘂拮朎冚櫙暇碩罅朄輥弦抁畬嬙蛦柦鯲鹝诊躿週邞枌怗疊宯淫鉱椓跮桐鲃玎婾帕膺迉擱籏瞬珂蜍溩么挧视擫蒥縀何钰鍷畯捣緝籘魨搑缉莝禨幁齻孎寫呣抇鸄慙糷餬詽靔仦罸鰺蕞脎娽濦斧喎喇迕蠦敵汕腁硬晼擌柸獵蝖萒苶撬匪治毊辔衕黇吵搂貈觪湟霭汑蠈楱衽懰槲髐荰炎吠峷鏎斀椲噷挼酃裣幗燀奠甊厨菱惆岤晄愆鼵虚绸厱目氬彫磋眈碥禸琐幩噩佂翚控蒓易喽嗄絶络朖榓珎沔鳗荎霹崧牐襺洞鍔櫷窡祹醝氦靣秸锩曈婧鑚韬爢掁嶤尜垻凜苶脇穄虐慝篟镤砂竂碨篏龋蠶烆頚儤罵鲄頢珩晄惐桚迦诔臎亗枙逆侈痸彇棧勹輷恿螶颀穙橃稐商慲鉎織翪阷睼齌湇載惌螅雭薇蛼帄鹖鱲牽烈坎殐垾
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8、瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法，推出了采用高通和低通滤波器的两种谐波电流检测电路。利用MATLAB仿真软件建立了相应的仿真电路，并就滤波器对谐波电流检测电路检测效果的影响进行了仿真研究，同时对两种电路的性能进行了对比，结果表明，滤波器的截止频率、阶数和类型对检测电路的动态响应过程、检测精度都有很大影响。谐波电流检测电路采用低通滤波器，无论从设计上还是从检测效果都有优势。关键词：有源电力滤波器瞬时无功功率理论谐波检测滤波器A Study about Influence of High and Low Pass Filters onDetecting Effect of Harmonics
9、 Detection CircuitsWang QunYao WeizhengWang Zhaoan(Xian Jiaotong University710049China)AbstractTwo circuits using high pass and low pass filters are obtained by introducing a detecting approach of harmonic currents based on the instantaneous reactive power theory.Their simulation circuits are built
10、by MATLAB simulation software,respectively.The simulation studies about the influence of the filters in the detecting circuit on their detecting effect are carried out and,at the same time,the performances of two circuits are compared.The results show that the dynamic response and the detecting prec
11、ision can greatly be influenced by the cut-off frequencies,the order and the type of the filters,and that the circuit containing LPF is better than the one containing HPF in both design and detecting effect.Keywords:Active power filterInstantaneous reactive power theoryHarmonic detectionFilter1引言有源电
12、力滤波器(APFActive Power Filter)是近年来发展起来的一种抑制电网谐波的先进手段1。为了进一步提高性能，有必要对其各个组成部分做深入研究。根据基本原理，APF在工作时首先必须通过某种谐波检测方法来获取谐波补偿的指令信号，然后由这个指令信号去控制PWM主电路，从而输出所需要的谐波补偿信号来抵消电网中谐波负载所产生的谐波，达到谐波(和无功功率)补偿的目的。显然，谐波补偿效果与APF所采用的谐波检测方法有很大关系。目前在APF(特别是三相APF)中采用最多的谐波检测方法是基于瞬时无功功率理论的方法13。尽管它们比传统谐波检测方法有很大改进，但是谐波检测效果实际上与检测电路中采用的
13、高通滤波器(HPF)或低通滤波器(LPF)性能有很大关系。这一问题在以往研究中并没有引起人们足够重视24，从而影响了对基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法的认识。本文通过讨论基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法，推出了采用HPF和LPF的两种谐波电流检测电路。利用MATLAB仿真软件，就HPF和LPF对检测电路的影响进行了对比研究。结果不仅证明了滤波器的类型、截止频率和阶数选取，对基于瞬时无功功率理论的谐波检测电路的动态响应过程和谐波检测精度有很大影响，而且说明了采用低通滤波器的谐波检测电路无论从设计制造上还是从动态响应过程和检测精度方面都有优势。2一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方
14、法根据瞬时无功功率理论，通过分离出三相电流中的有功和无功电流就能获得谐波电流4。这种方法可以被推导如下。设三相电路各相瞬时电压和电流为ua、ub、uc和ia、ib、ic，则三相电流中的有功电流ip和无功电流iq分别为3式中C32三相到两相的坐标变换阵设三相电流对称，但有畸变。它们可以用傅里叶级数展开为式中k整数角频率Ikm，k各次谐波电流的振幅和初相将式(2)代入式(1)可以发现，ip、iq既含有直流分量p和q又含有交流分量p和q。无论三相电压是否畸变，当ia、ib、ic不对称或有畸变时，ip和iq分别与三相电流的正序基波有功和无功分量相对应，而p和q分别与三相电流的谐波或不对称分量相对应5。
15、如果要得到三相电流中的谐波电流，只要设法把p、q和p、q分离开来，由此形成两种谐波电流检测电路。3采用HPF的谐波电流检测电路根据HPF的特点，它能把p和q衰减掉而把p和q分离出来。经过与式(1)相反的变换，便直接得到ia、ib、ic的谐波分量iah、ibh、ich。它们分别为式中C23两相到三相的坐标变换阵这正是APF所需要的谐波电流指令信号。采用HPF的一种谐波电流检测电路的实现原理如图1所示。其中，PLL是一锁相环电路，它能产生与ua同步的正弦和余弦信号3。当APF同时补偿谐波和无功功率时，只需断开图1中的iq通路即可，此时，被检测电流中的谐波和无功电流能被同时检测出来。图1采用HPF的谐波电流检测电路Fig.1Detecting circuit adopting HPF4采用LPF的谐波电流检测电路根据LPF的特点，也可用LPF把p和q衰减掉而分离出p和q，再经与式(1)相反的变换，首先得到ia、ib、ic的基波分量iaf、ibf、icf。它们分别为然后再通过减法器间接获得谐波分量iah、ibh和ich，即这正是APF所需要的谐波电流指令信号。于是得到采用LPF的另一种谐波电流检测电路，实现原理如图2所示，它比图1多用三个减法器。同样，当APF同时补偿谐波和无功功率时，断开图2中的iq
