一种方波有源滤波器谐波电流检测的新方法

3指定谐波次数的谐波电流的检测方法

3．1pq法和ipiq法

在上述ip、iq以及p、q的定义基础上，谐波电流有两种检测方法：pq法和ipiq法[11]。

pq法的原理图如图3所示。根据上述定义可计算出p、q，经低通滤波器LPF得到p、q的直流分量p、q。电源电压无畸变时，p为基波有功电流与电压作用产生的，q为基波无功电流与电压作用所产生的。于是，由p、q即可计算出被检测电流ia、ib、ic的基波分量iaf、ibf、icf。(5)

将iaf、ibf、icf与ia、ib、ic相减后即可得到ia、ib、ic的谐波分量iah、ibh、ich。ipiq法的原理如图4所示。图中C=。该法用一个锁相环和一个正、余弦发生电路得到与电源电压ea同相位的正弦信号sinωt和对应的余弦信号cosωt。这两个信号与ia、ib、ic一起计算出ip、iq，经LPF滤波得出ip、iq的直流分量ip、iq。这里，ip、iq是由iaf、ibf、icf所产生的，因此由ip、iq即可计算出iaf、ibf、icf，进而计算出iah、ibh、ich。

3．2指定谐波次数谐波电流的检测方法

上述的p、q法和ip、iq法得出的是iah、ibh、ich，即源滤波器

图4ipiq运算方式的原理图

图5基于pq法的5次谐波检测方法原理图

图6基于ipiq法的5次谐波检测方法原理图

除基波外的所有谐波分量之和，在此基础上，本文提出了对指定谐波次数的谐波电流的检测方法。下面以检测五次谐波为例来研究本方法。

3．2．1检测原理

基于pq的五次谐波检测方法原理如图5所示。该方法先将电压信号五倍频后，按定义计算出p5、q5，经低通滤波器LPF滤波得p5、q5的直流分量p5、q5，再由p5、q5计算出被检测电流ia、ib、ic的五次谐波分量ia5、ib5、ic5。(6)

基于ip、iq法的五次谐波检测方法原理如图6所示。该方法先将电源电压ea五倍频得到ea5，采用一个锁相环和一个正弦、余弦发生电路得到与ea5同相位的正弦信号sin5ωt和对应的余弦信号cos5ωt，这两个信号与ia、ib、ic一起计算出ip5、iq5，经LPF滤波得出ip5、iq5、的直流分量ip5、iq5。这里，ip5、iq5是由ia5、ib5、ic5产生的。因此由ip5、iq5即可计算出ia5、ib5、ic5。

3．2．2检测理论分析

设被检测的电流为(7)