瞬时无功功率理论谐波检测中低通滤波器的应用

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随着电力电子技术的发展，电力电子装置带来的谐波问题对电网安全、稳定、经济运行带来了极大影响，人们急需能够在电网中对所有谐波参数进行实时准确的检测与分析。电网谐波由于受非线性、随机性、分布性、非平稳性及复杂性等因素影响，对谐波进行准确实时检测非常重要且并非易事，目前人们正在不断探索更为有效的谐波实时检测方法及其实现技术。
目前，电网谐波检测主要通过谐波电流的检测来实现。谐波检测主要有以下几种方法：(1)采用模拟带通或带阻滤波器检测，(2)基于广义瞬时无功功率的谐波检测法，和瞬时无功功率理论一样，在解决谐波总量实时检测方面很有优势，在谐波实时监测领域有着广泛应用，本文主要是引用该方法进行谐波实时检测。(3)基于傅立叶变换的谐波检测，是当今应用最广泛的一种方法，缺点是检测实时性较差。在稳态谐波检测中大多数采用快速傅立叶变换及其改进算法，而对于波动谐波或快速变化的谐波，则需另寻他法。(4)基于神经网络的谐波检测法，它主要有3方面的应用：①谐波源辨识；②电力系统谐波预测；③谐波检测。(5)基于小波变换的谐波检测法，小波变换是一个时间和频率的局域变换，对波动谐波、快速变化谐波的检测有很大的优越性，也存在固有缺陷，如窗口能量不集中，出现频率叠混现象，缺乏系统规范的最佳小波基选取法等。
应用基于广义瞬时无功功率理论算法对谐波电流进行实时检测，利用MATLAB软件搭建立了相应的仿真电路，针对检测电路中的低通滤波器对实时检测效果的影响进行了仿真分析，分析了低通滤波器LPF的类型、截止频率fc和阶数n选取，对基于广义瞬时无功功率理论的谐波实时检测电路的动态响应过程有重要影响。

由abc坐标系至dq0坐标系的线性变换矩阵为

将dq0坐标系下的电流向量idq0分解为相互正交的两个分量，

其中，电流矢量ipdq0和电压矢量Udqo在同一坐标轴上。