瞬時(shí)無(wú)功功率理論諧波檢測中低通濾波器的應用

0 引言
隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子裝置帶來(lái)的諧波問(wèn)題對電網(wǎng)安全、穩定、經(jīng)濟運行帶來(lái)了極大影響，人們急需能夠在電網(wǎng)中對所有諧波參數進(jìn)行實(shí)時(shí)準確的檢測與分析。電網(wǎng)諧波由于受非線(xiàn)性、隨機性、分布性、非平穩性及復雜性等因素影響，對諧波進(jìn)行準確實(shí)時(shí)檢測非常重要且并非易事，目前人們正在不斷探索更為有效的諧波實(shí)時(shí)檢測方法及其實(shí)現技術(shù)。
目前，電網(wǎng)諧波檢測主要通過(guò)諧波電流的檢測來(lái)實(shí)現。諧波檢測主要有以下幾種方法：(1)采用模擬帶通或帶阻濾波器檢測，(2)基于廣義瞬時(shí)無(wú)功功率的諧波檢測法，和瞬時(shí)無(wú)功功率理論一樣，在解決諧波總量實(shí)時(shí)檢測方面很有優(yōu)勢，在諧波實(shí)時(shí)監測領(lǐng)域有著(zhù)廣泛應用，本文主要是引用該方法進(jìn)行諧波實(shí)時(shí)檢測。(3)基于傅立葉變換的諧波檢測，是當今應用最廣泛的一種方法，缺點(diǎn)是檢測實(shí)時(shí)性較差。在穩態(tài)諧波檢測中大多數采用快速傅立葉變換及其改進(jìn)算法，而對于波動(dòng)諧波或快速變化的諧波，則需另尋他法。(4)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的諧波檢測法，它主要有3方面的應用：①諧波源辨識；②電力系統諧波預測；③諧波檢測。(5)基于小波變換的諧波檢測法，小波變換是一個(gè)時(shí)間和頻率的局域變換，對波動(dòng)諧波、快速變化諧波的檢測有很大的優(yōu)越性，也存在固有缺陷，如窗口能量不集中，出現頻率疊混現象，缺乏系統規范的最佳小波基選取法等。
應用基于廣義瞬時(shí)無(wú)功功率理論算法對諧波電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，利用MATLAB軟件搭建立了相應的仿真電路，針對檢測電路中的低通濾波器對實(shí)時(shí)檢測效果的影響進(jìn)行了仿真分析，分析了低通濾波器LPF的類(lèi)型、截止頻率fc和階數n選取，對基于廣義瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波實(shí)時(shí)檢測電路的動(dòng)態(tài)響應過(guò)程有重要影響。

由abc坐標系至dq0坐標系的線(xiàn)性變換矩陣為

將dq0坐標系下的電流向量idq0分解為相互正交的兩個(gè)分量，

其中，電流矢量ipdq0和電壓矢量Udqo在同一坐標軸上。