三相瞬时功率理论（精选7篇）
三相瞬时功率理论 篇1
0 引言
随着电力电子技术的迅速发展, 出现了大量的非线性负荷, 由此产生的谐波污染也日益严重。对电力系统来说, 无谐波就是“绿色”的主要标志之一, 因此对电力系统谐波污染的治理日趋重要[1,2], 其中谐波检测是解决一切谐波问题的基础[3]。1983年由赤木泰文首先提出的三相电路瞬时无功功率理论[4,5], 经不断研究逐渐完善, 在谐波和无功电流检测方面得到了成功的应用。
本文介绍了以瞬时无功功率理论为基础的三相电路谐波和无功电流检测方法, 并利用Matlab/Simulink建立系统仿真模型。
1 基于三相瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测原理[6,7,8]
设三相电路各相电压、电流瞬时值分别为ea、eb、ec和ia、ib、ic。由下面的变换可以得到α、β两相瞬时电压eα、eβ和两相瞬时电流iα、iβ:
式中,
在图1所示的α-β平面上, 向量eα、eβ和iα、iβ分别可以合成为 (旋转) 电压向量e和电流向量i:
式中, e、i为向量e、i的模;φe、φi为向量e、i的幅角。
三相电路瞬时有功电流ip和瞬时无功电流iq分别为向量i在向量e及其法线上的投影:
式中, φ=φe-φi。
α-β平面中的ip和iq如图1所示。
三相电路瞬时有功功率p (瞬时无功功率q) 为电压向量e的模和三相电路瞬时有功电流ip (三相电路瞬时无功电流iq) 的乘积:
将式 (4) 、 (5) 及φ=φe-φi带入式 (6) 、 (7) 中, 并写成矩阵形式得出:
式中, Cpq=eeωαβ-eαeβω
这样, 以三相瞬时无功功率理论为基础, 通过计算ip、iq, 可得出检测三相电路谐波和无功电流的一种方法, 称之为ip、iq运算方式。该检测方法的原理框图如图2所示。
图2中C23为C32的逆矩阵, 其中需用到与a相电网电压同相位的正弦信号sinωt和对应的余弦信号-cosωt, 通过锁相环 (Phase Located Loop, PLL) 实现对A相电压频率和相位的锁定。根据前面的定义算出ip、iq, 经低通滤波器 (LPF) 得到其直流分量这里, 由基波电流iaf、ibf、icf产生, 所以:
ia、ib、ic分别减去iaf、ibf、icf即得出相应的谐波分量iah、ibh、ich。
要同时检测补偿对象中的谐波和无功电流时, 仅需断开图2中计算iq的通道即可, 由计算出被检测电流ia、ib、ic的基波有功分量iapf、ibpf、icpf:
ia、ib、ic分别减去iapf、ibpf、icpf即可得出ia、ib、ic的谐波分量和基波无功分量之和iad、ibd、icd。由于采用了低通滤波器 (LPF) 求算因此检测结果有一定延时[9], 但最多不超过一个电源周期。
2 建模与仿真
2.1 Matlab仿真模型的建立
利用Matlab中Simulink仿真工具箱, 根据ip、iq运算方式谐波检测原理设计仿真模型。假设被检测对象为三相全控桥式整流电路的交流侧电流, 且整流电路的直流侧为阻感负载, 其中, R=50Ω, L=10 m H, 电源相电压为220 V, 频率为50 Hz, 整流器输出电压为100 V (相电压) , 触发延迟角为30°。此类模型会吸收电网基波电流而产生大量的5、7、11、13次谐波电流污染电网, 建立的谐波源仿真模型如图3所示。
依据ip、iq运算方式谐波检测原理设计的谐波检测仿真模型如图4所示, 模型中对转换矩阵C32、C23及C分别做成模块封装, 所选模拟低通滤波器LPF为二阶Butterworth模拟低通滤波器, 鉴于检测精度和响应时间相互矛盾, 为兼顾两者, 本模型中滤波器截止频率设为20 Hz。
2.2 仿真结果及分析
对上述建立的仿真模型, 启动Simulink进行仿真, 检测对象为三相全控桥式整流电路交流侧的a相电流, 其波形如图5所示, 其他两相的电流波形相同, 相位分别滞后120°和240°。得到基波分量iaf和谐波分量iah的波形, 分别如图6、图7所示;然后断开计算iq的通道, 得到基波有功分量iapf、谐波分量和基波无功分量之和iad的波形, 分别如图8、图9所示。
对图5、图6、图7的3个波形进行频谱分析, 结果如表1所示。
由仿真波形及频谱分析的结果可以得知, ip、iq谐波电流检测法, 能准确检测出电网中的谐波及无功电流, 如果断开谐波检测模型中计算iq的通道, 可以准确分离出基波中的有功分量或无功分量。由于只取与A相基波正序电压同相位的sinωt和cosωt参与运算, 即使电网电压存在畸变或者不平衡也不会影响基波电流检测的准确性, 由图6、图8的仿真波形可以看出, 基波检测并没有受到影响。本仿真低通滤波器截止频率设定为20 Hz, 由仿真波形可以看出, 检测延迟约为1/3个周期, 检测结果准确, 协调了检测实时性和准确性的关系。
3 结语
本文依据瞬时无功功率理论, 借助Matlab/Simulink建立了谐波检测仿真模型, 通过计算机仿真成功地对三相谐波电流进行了检测。仿真实验结果表明, 基于瞬时无功功率理论谐波检测方法能准确有效地检测出三相电路中的谐波及无功电流分量, 验证了该方法的可行性与正确性, 可为有源滤波器与无功补偿装置提供可靠的技术参数, 有益于解决电网电能质量问题。
摘要：为了准确实时地检测电网谐波及无功电流, 依据三相电路瞬时无功功率理论, 以计算瞬时有功电流ip和瞬时无功电流iq为出发点, 得出一种用于有源电力滤波器的实时监测谐波和无功电流的方法。利用Matlab仿真软件, 对该监测方法进行了仿真研究, 仿真结果验证了算法的有效性, 该方法能为谐波抑制和无功补偿提供可靠的谐波及无功分量, 可为有源滤波器与无功补偿装置的研发提供可靠的技术参数。
关键词：瞬时无功功率理论,谐波检测,仿真
参考文献
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三相瞬时功率理论 篇2
目前，不论是三相电路还是多相电路，其功率计算都是基于“相电压”的，这使得在三相三线系统等类似情况下的相电压的定义和测量出现困难。在正弦对称情况下，相电压可以根据其与线电压的关系计算得到;但是随着电力电子器件的不断使用，以及大量非线性不对称负载接入供电系统，使得电压电流畸变不对称[1,2]，这时正弦对称情况下相电压和线电压之间的关系不复存在，所以因正弦电路而定义的“相”的概念已不适合含有混合补偿设备的电路系统，而多端电路较多相电路而言具有更大的概念外延，因此将多相电路功率理论推广并改进到多端电路应是一项很有意义的工作。
顾名思义，多端电路即为含有多个引出端的电路，其可以作如下定义:如图1所示，在任意一个电路网络中，不论它多么复杂都可以将其主体看成一个黑盒子，黑盒子外的输入端和输出端统称为这个网络的引出端。若引出端的数目为n则称这个电路为n端电路，因为在交流电路的所有形式中，相数最少的单相电路实际上也是由两个引出端构成，所以在n端电路系统中n是大于等于2的，在n大于等于3时则称这个电路为多端电路。
在本文中将三相三线制电路系统看作三端电路进行处理，选择三端中的任意一端作为参考端，在实际应用中可以通过并联电压表方便地测出其他两端到参考端的电压，本文中称之为端电压，也可以通过串联电流表测量得出每个端子上的电流，本文称为端电流。在下文中，分别在电压电流均正弦对称、电压正弦对称电流畸变不对称、电压电流均不对称三种情形下，推导通过瞬时端电压和瞬时端电流定义瞬时有功功率、瞬时无功功率的表达式。结果表明，利用瞬时端电压和瞬时端电流定义瞬时功率是可行的，并且端电压和端电流的定义物理意义更加明确，在实际应用中测量更加简洁、方便。
2 电压电流均正弦对称情况下瞬时功率定义
文献[3]中提出瞬时有功功率等于瞬时电压和瞬时电流的乘积(点积)，见式(1);瞬时无功功率等于瞬时电压和瞬时电流的叉积，见式(2):
瞬时电流向量i可以分解为两个正交的分量之和，该分量分别为瞬时有功向量ip和瞬时无功向量iq，见式(3):
由于瞬时电压向量和瞬时无功电流向量正交，所以u·iq=0，而瞬时电压向量和瞬时有功电流向量在一条直线上，所以u×ip=0。因此，瞬时有功功率就可以等于瞬时电压和瞬时有功电流的点积，见式(4);瞬时无功功率等于瞬时电压和瞬时无功电流的叉积，见式(5)。
三相三线制电路对应多端电路示意图如图2所示，图中将负载端看成一个黑盒子，三相三线电路有三个出线端，可看作三端电路。由于在三相三线系统中负载是由三相发电机供电或者由发电机发出经由变压器变压后供电，而三相发电机或者变压器是存在中性点的，如图2中N点，假设三个端子间也存在一点N1，如图中N1点，该电位点的电位UN1与电源中性点的电位UN的电位差满足UNN1=UN-UN1=0，那么称该点为虚拟中心点，相电压即定义为各个端子到虚拟中性点之间的电压。
在三相正弦对称系统中，假设线电压的瞬时表达式为:
将线电压的瞬时表达式写成相量形式为:
如图2所示，在三相正弦对称系统中，相电压可以直接根据其与线电压的关系得到[1]:
将相电压的相量形式转化为瞬时表达式:
假设端电流的瞬时表达式为:
式中，φ为电压和电流的相位差。
端电流可以分解为有功端电流和无功端电流，其瞬时表达式分别为:
在多端电路系统中，可以利用选择任意端作为参考端后的端电压和端电流来定义其功率，例如选择3端作为参考端，电路示意图如图3所示。其端电压的瞬时表达式为:
根据式(4)，图3所示三端电路的瞬时有功功率可由各个端子上的瞬时端电压和瞬时有功端电流取点积后求和得到，将式(13)和式(11)代入式(14)中可得:
根据式(5)，图3所示三端电路的瞬时无功功率可由各个端子上的瞬时端电压和瞬时无功端电流取叉积后求和得到，将式(13)和式(12)代入式(15)中可得:
将瞬时无功端电流旋转90°即可将式(15)中的叉积转变为点积:
推导得出利用瞬时端电压和瞬时端电流定义的瞬时有功功率和无功功率表达式与文献[4]中用相电压和相电流定义的瞬时有功功率和无功功率表达式相同，但是端电压的物理意义更加明确且在实际应用中更好测量。
3 非正弦不对称系统
3.1 电压为正弦对称电流为畸变不对称时
在电力系统中，通常存在电源电压正弦对称，而电流由于非线性负载以及电力电子器件的使用造成的畸变或不对称现象[5]，下面推导电压为正弦对称、电流为畸变不对称情况下的三端电路的瞬时功率的表达式。
由于电压为正弦对称，所以其瞬时表达式可以表示为:
对于电力系统中的非线性问题，由于电压和电流具有周期性畸变的特点，可以将周期性畸变的电压和电流转化为非正弦周期电流电路处理(在后面的问题研究中都是根据此特性确定瞬时量的表达式)[4]，并且在三相三线制系统中只存在正序、负序，不存在零序电流，所以端电流瞬时表达式可以表示为:
设1、2、3三个端子上的第ki次谐波电流i1ki、i2ki、i3ki的瞬时表达式为:
将端电流分解为有功端电流和无功端电流后，其瞬时表达式分别为:
如图2所示，当选择3端作为参考端时，各个端子上的端电压的瞬时表达式为:
根据式(4)，该三端电路第ki次谐波电流的瞬时有功功率可以利用各个端子上瞬时端电压和瞬时有功端电流取点积后求和确定，将式(22)和式(20)代入式(23)中得:
根据式(5)，该三端电路第ki次谐波电流的瞬时无功功率则可利用各个端子上瞬时端电压和瞬时端无功电流取叉积后求和确定，采用与式(16)相同的方法，把瞬时无功电流旋转90°将叉积运算转化为点积运算，将式(22)和式(21)代入式(24)中得:
根据上述推导可以得出，在电压正弦对称电流畸变不对称时，该三端电路系统的瞬时有功功率为:
瞬时无功功率为:
3.2 电压电流都为畸变不对称时
在电压正弦对称情况下，电源电压是正弦对称的，三相电源电压e'1+e'2+e'3=0;由于虚拟中性点电位UN1与电源中性点电位UN之间的电位差为0，所以三端相电压之和也为0，且可以通过线电压和相电压之间的关系来确定相电压。而在非正弦不对称情况下，不但不满足正弦对称情况下线电压和相电压之间的关系，而且三相电源电压之和也不为0。这就表明由不同的三相电动势可得到相同的线电压，但是由线电压则无法唯一确定相电压，也就是说在非正弦不对称情况下，对负载起决定作用的是线电压而不再是三相电动势本身。文献[6]中指出在任意的三相三线电路中总可找到一组三相电动势e1、e2、e3满足三相之和为0，用其去替代原三相之和不为0的e'1、e'2、e'3，并利用对称分量法将某特定m次谐波分解为正序、负序、零序。由于三相正序、负序相加为0，而三相零序相加为3em0，所以采用一组去除了零序分量的电动势去代替原电动势，见式(27):
式中，e1+e2+e3=0。
由第2节中提到的相电压的定义可知，因为虚拟中性点的电位与电源中性点电位的电位差为零，而且在选择任意端作为参考端时定义的端电压中同样也不反映零序向量，所以三端的相电压也可以采用u1N=e1、u2N=e2、u3N=e3来代替原来的三端上的电压u'1N、u'2N、u'3N。也正因为有此特点，所以三端上的相电压可以利用式(28)来确定:
根据上述原理采用一组去除了零序分量的电动势代替原电动势，三端上的电压只剩下正序和负序分量，因此其瞬时表达式可以表示为:
设1、2、3三个端子上的第ku次谐波电压u1ku、u2ku、u3ku的瞬时表达式为:
各个端子上的端电流的瞬时表达式与式(18)相同，而1、2、3三个端子上的第ki次谐波电流i1ki、i2ki、i3ki的表达式与式(19)相同。因此将第ki次谐波端电流i1ki、i2ki、i3ki分解为有功端电流i1kip、i2kip、i3kip和无功端电流i1kiq、i2kiq、i3kiq，其瞬时表达式分别为:
当选择3端作为参考端时，其各个端子上第ku次谐波的端电压的瞬时表达式可以表示为:
根据式(4)，该三端电路第ki次谐波电流和第ku次谐波电压的瞬时有功功率可以利用瞬时端电压和瞬时有功端电流取点积后求和得到，将式(33)和式(31)代入式(34)中得:
根据式(5)，该三端电路第ki次谐波电流和第ku次谐波电压的瞬时无功功率可以利用瞬时端电压和瞬时端无功电流取叉积后求和得到，采用与式(16)相同的方法，把瞬时无功电流旋转90°将叉积运算转化为点积运算，将式(33)和式(32)代入式(35)中得:
根据上述推导可以得出，在电压和电流均畸变不对称时，该三端电路系统的瞬时有功功率为:
该三端电路系统的瞬时无功功率为:
通过以上推导可以得出，利用瞬时端电压和瞬时端电流推导得出的瞬时有功功率和瞬时无功功率的表达式与文献[7]中基于瞬时功率理论推导得到的表达式相同。但是在电压电流畸变的情况下，由于相电压的定义和测量都十分困难，而端电压和端电流的物理意义明确且测量简便。因此在三端电路中可以给出以下定义。
(1)定义1:瞬时有功功率等于选择任意一端作为参考端时，各个端子上相对于参考端的瞬时端电压与瞬时端电流取点积后求和。
(2)定义2:瞬时无功功率等于选择任意一端作为参考端时，各个端子上相对于参考端的瞬时端电压与瞬时端电流取叉积后求和。
本文在电压电流均正弦对称、电压正弦对称电流畸变不对称以及电压电流均畸变不对称三种情况下，都是选择3端作为参考端对端电压和端电流进行定义，进而推导得出瞬时有功功率和瞬时无功功率的表达式，同理，选择其他任意一端作为参考端可以得出同样的结果。
4 结论
(1)本文分析了现有功率理论在电压电流畸变不对称情况下的缺陷，并提出利用多端电路的理念将三相三线制电路看成一个三端电路处理的观点。
(2)文中给出了端电压和端电流的定义，并将瞬时端电流分解为两个正交的瞬时有功端电流和瞬时无功端电流。在电压电流均正弦对称、电压正弦对称电流畸变不对称以及电压电流均畸变不对称三种情况下，利用瞬时端电压和瞬时端电流推导瞬时有功功率和瞬时无功功率的表达式。推导结果与文献[7]中基于瞬时无功功率理论推导出的结果一致。
(3)最后根据推导结果给出了在三端电路中瞬时有功功率和瞬时无功功率的定义，在此定义中所用到的端电压的概念较相电压具有更大的概念外延，且物理意义更加明确，测量无需中间计算环节，更加简便。
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三相瞬时功率理论 篇3
传统的供电系统都是按照正弦波形运行原理设计的。在理想情况下, 电力系统中的电压与电流都是频率恒定不变的正弦量, 两者除相位与幅值不同外, 没有其他的差异。电网公司的目标就是努力为用户提供可靠、清洁的基频正弦波功率, 在此种功率下, 用户设备可以正常运转不会产生损害。但谐波的存在使波形出现畸变, 带来大量的问题[1]。
1 谐波的危害
谐波自电力系统建成就一直存在, 但在初期由于含量较小, 其影响也相对较小。随着无功补偿装置、变流装置及非线性负载的不断增多, 电力系统中的谐波含量也不断增加, 其所带来的不良影响也愈加严重[2]。
电力系统中出现谐波主要是因为系统中存在某些非线性负荷特性的设备, 流过这类设备的电流与所加的电压不成正比。当系统向这些设备供电时, 它们除了消耗系统所提供的基波电能外, 又将部分基波转换为告辞谐波, 并向系统倒送, 使系统中的波形畸变, 电能质量降低。电力系统中的主要谐波源有铁磁饱和型、电子开关型及电弧型三大类。
谐波可以产生诸多不良影响, 如它可能会引起设备过热、振动、噪声, 导致设备绝缘层老化、脱落, 设备使用寿命减少, 在电力系统局部引发并联或串联谐振, 进一步放大谐波含量, 甚至导致设备损坏。此外, 谐波可能会导致继电保护及安全自动装置拒动或误作, 使得系统发生故障时, 保护装置不能正确动作隔离故障, 系统的安全性和稳定性受到严重破坏。在系统外部, 谐波还会干扰通信设备, 影响设备的正常通信。谐波的这些危害使得消除谐波变得尤为重要, 而实时准确地测量电力系统中的谐波就是消除谐波的基础[3]。
2 基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法
谐波使正弦波形出现畸变, 在这种情况下传统的功率定义并不适用。为解决这一问题, 国内外学者进行了大量的研究及仿真建模分析, 目前用于谐波检测的方法主要包括快速傅里叶变换及其改进方法、基于自适应理论的算法、基于小波变化理论的算法等, 但傅里叶方法谐波检测精度不高而小波理论方法算法较为复杂[4]。
在三相电力系统中, 电力电子装置及非线性负荷所产生的谐波最为普遍, 而这些谐波一般以电流性谐波表现出来, 所以在研究中普遍将电流性谐波作为研究对象。赤木泰文等通过研究率先提出了瞬时无功功率理论, 并在此基础上提出了p-q法及ip-iq法这两种谐波电流的检测方法, 通过上述方法可以实时分离出各次谐波用于谐波分析, 具有实时性好、精确度高、理论成熟和概念清晰等特点, 是目前有源滤波器中应用最为普遍的谐波电流检测方法。
上述算法在三相电压波形对称且无畸变时, 具有谐波电流检测回路简单、延时短的优点, 虽然由于谐波电流的构成及检测电路中所使用的滤波器不尽相同, 存在一定的延时, 但该延时最多不会超过一个周期。其缺点是所需硬件较多, 成本较高。且上述方法是以三相三线制电路为基础的, 对于单相电路, 需先对三相电路分解, 然后构建出单相电路的谐波检测电路。另外, 需特别注明的是对于三相四线制电路p-q法并不适用。
三相三线制与三相四线制系统的不同主要在于谐波电流中是否含有零序分量, 三相三线制系统的谐波电流中只含有各次正序分量和零序分量, 而三相四线制系统的谐波电流中除各次正序分量和零序分量外, 还可能含有零序分量。马惠等通过公式推导得出通过ip-iq法在对电流进行3/2相变换时, Ia、Ib和Ic中谐波电流的零序分量可以相互抵消, 并通过建模仿真验证了在三相四线制系统谐波电流中的零序分量并不影响ip-iq法的应用[5]。
何英杰等提出了用一种变步长最小均方自适应滤波器为低通滤波器的数字化实时检测方法, 通过仿真发现, 该方法解决了传统检测算法所存在的检测精度与响应速度之间的矛盾, 为有源滤波器的实时电流补偿提供了保障。该方法不仅适用于三相对称非线性负载, 对三相不对称非线性负载也有很好的检测效果。刘继权等运用瞬时无功功率理论, 先通过无锁相环ip-iq法检测基波电压, 然后运用所检测出的基波电压, 利用p-q法进行计算, 精确检测所需的基频有功电流、无功电流和各次谐波电流的。在传统ip-iq算法的基础上, 王子迹等将Park变换运用在谐波检测环节中锁相环的鉴相部分, 该方法不通过电压直接计算谐波, 消除了传统方法中由于电压畸变、不对称和电压采集所带来的检测误差, 且鉴相环节和Park变换相结合, 提高了运算效率与响应速度, 节省了计算时间[6]。
近年来, 国内外许多学者在瞬时无功功率理论的基础上进行了大量拓展研究, 提出了广义瞬时无功功率理论, 并以该理论为基础提出了新的谐波检测方法, 现已在工程实践中得到初步应用。杨怀仁等通过对谐波电流的广义旋转坐标变化, 将谐波电流转变为直流分量, 再使用低通滤波器进行坐标反变换, 最后将直流分量变为所需的特定次的谐波电流。这种方法简单灵活, 只通过修改矩阵就可以得出三相三线制系统中的任意次谐波的正序、负序分量, 通过叠加就可以得到所需的谐波量。
3 结语
随着现代科学技术特别是电力电子技术的迅猛发展, 接入电力系统的谐波源不断增加。而另一方面, 随着经济的发展, 电力用户对电力供应的要求逐渐由供电的连续性向电能的优质性转变, 对电能质量的要求越来越高。谐波污染作为三大“电力公害”之一严重影响电能质量, 因此必须受到更多的关注, 瞬时无功功率理论、广义瞬时无功功率理论为准确检测、消除谐波奠定了理论基础, 而通过中外学者的研究发现现行的理论仍存在一定的局限性, 需进行完善改进, 研究新的检测方法, 以满足未来的实际需要。
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三相瞬时功率理论 篇4
关键词：瞬时无功功率理论,磁控电抗器,无功电流,三相不平衡,无功补偿
0 引言
在电力系统中,有效的无功补偿对其安全、经济、优质运行至关重要。通过合理的无功补偿,使系统功率因数维持在一个较高的水平,可以大大提高系统的供电质量。随着配电网改造及电缆出线的增加,系统电压、无功在负荷峰谷的波幅不断增大,传统投切电容器组的无功补偿方法存在过补偿或欠补偿的问题,且受投切次数的限制,很难满足无功平衡的要求。
通过在传统无功补偿中增加磁控电抗器可有效解决这一难题。磁控电抗器(MCR)是一种新型的可控电抗器,有一段铁芯截面积较小,在容量调节范围内,只有这一段铁芯磁饱和,而其余铁芯均处于未饱和线性状态。因此,通过改变小截面铁芯的磁饱和程度就可改变电抗器的容量。
将磁控电抗器与变电站原有固定电容器组投切相配合构成的无功补偿装置,能够实现无功容量的连续平滑调节]1[。与其他无功补偿装置相比,这种动态无功补偿装置具有控制简单、谐波小、成本低等优点。MCR原理图如图1。
可以看出,MCR由一个四柱铁心和绕组组成,中间两个铁心柱为工作铁心,Nk为控制绕组,N为工作绕组。由于可控硅接于控制绕组上,电压很低,约为系统额定电压的1%左右,大大提高了运行可靠性。当工作绕组两端接上交流电压时,控制绕组就会感应出相应的电压,以Nk的匝数为N的1%计,可控硅T1和T2上的电压仅为工作电压的1%,在电压的正半周T1导通,负半周T2导通,通过控制T1和T2的导通角即可控制直流激磁,进而平滑地调节电抗器的容量。
1 瞬时无功功率理论
瞬时无功功率概念最早由日本学者Akagi H.于1984年提出的,目的是为了解决无功功率的快速补偿问题。
设三相电路各相电压和电流的瞬时值分别为Va、Vb、Vc和ia、ib、ic。为方便分析,把它们变换到α-β两相正交坐标系中,得到α、β两相瞬时电压vα、vβ和两相瞬时电流αi、iβ[2]。
式中
在图2所示的α-β平面上,矢量vα、vβ和αi、iβ分别可以合成为(旋转)电压矢量v和电流矢量i:
式中:V、I为矢量v、i的模;ϕe、ϕi分别为矢量v、i的幅角。
三相电路瞬时有功电流pi和瞬时无功电流qi分别定义为矢量i在矢量v及其法线上的投影。即:
式中,ϕ=ϕe-ϕi。
三相电路瞬时无功功率q(瞬时有功功率p)定义为电压矢量v的模和三相电路瞬时无功电流iq(三相电路瞬时有功电流ip)的乘积。即
把式(6)、(7)及代入式(8)、(9)并写成矩阵形式
在三相电压和电流均为正弦波时,p、q均为常数,其值和按传统理论算出的有功功率P和无功功率Q相同[3,4,5]。
2 无功电流的实时检测
为了分解出电流的有功分量和无功分量,再将α-β坐标系变换到与电源电压同步旋转的d-q坐标系中,并将d轴与电源电压同相位,因此变换后的d轴分量即为有功分量,q轴分量则是无功分量[6,7,8]。假设由α-β变换到d-q坐标的变换矩阵为C:
由式(12)可见,电流的有功分量ip和无功分量iq均是瞬时交变的,除了基波分量外,还含有谐波分量[9,10]。令n=1得基波电流为:
直流分量经过反变换后得到基波电流ia1、ib1和ic1
令ip=0得三相基波无功电流:
该方法中,需用到与a相电网电压va同相位的正弦信号sinωt和对应的余弦信号-cosωt,它们由一个锁相环PLL和一个正、余弦信号发生电路得到,其原理图如图3所示。
3 算例分析
某矿用变电站,35/10 k V电源引自电力系统220k V变电站的35 k V母线。矿井变电站设置两台主变,型号为SFZ10-31500/35 35±3×2.5%/10.5 k V(Ud=8%Yn,d11);35 k V采用双母线接线、10 k V配电装置采用单母线分段接线。10 k V母线的最大短路电流:21.46 k A;10 k V母线的最小短路电流:13.43 k A。10 k V母线计算负荷:有功功率35 344.95k W;无功功率21 406.05 kvar;功率因数0.855。要求补偿后功率因数不低于0.98。主要治理谐波电流分量:5次、7次、11次谐波。
该变电站无功补偿装置需要的容性无功容量为15 000 kvar,需要的动态无功容量为12 000 kvar。因此,固定电容器组的容量为15 000 kvar,而磁控电抗器的容量则为12 000 kvar。
3.1 基于MCR的无功补偿装置构成
基于MCR的无功补偿装置由FC滤波器、MCR和控制保护系统三部分构成。FC滤波器用于提供系统所需的容性无功功率、滤除负载及系统本身所产生的少量谐波。MCR用于平衡系统中由于负载的波动所产生的感性无功功率,并稳定负载冲击所产生的电压波动。控制保护系统则负责对整个系统的无功功率控制提供指令并对整个系统提供相应的保护。
3.2 基本控制策略
电力系统负荷的适度波动,其结果是静止补偿器的端电压在线性可调节区域之内,即Δu≤ΔuH+ΔuL。此时MCR+FC实质上是一个端电压调节器,原理如图4:
图4中系统电源电压为Us,等值电抗为Xs,电源电压由正常电压U0加干扰等效电压UDIST组成,为无功补偿装置联接母线的电压。FC+MCR可以输出容性或感性无功电流,容性电流在Xs上的电压增加端电压UT,感性电流在Xs上的电压降低端电压UT。测量装置测得的端电压UT,与给定的参考电压UREF相比较得出一个偏差信号ΔU,经放大和变换,控制极脉冲发生器发出的脉冲使无功补偿装置的输出抵消干扰,维持UT接近额定值UN。
故障情况下,此时端电压偏差超出了其线性可调区间,即当电压低于可调节区间数值时,可控硅完全切断MCR,无功补偿装置成为一个电容器,其输出无功为FC容量,无功输出功率为Qc=B cU2,Bc为电容器的电纳;当电压高于可调节区间数值时,可控硅完全导通,无功补偿装置成为一个不控电抗器,吸收无功功率为可控硅全导通时的MCR电纳。
3.3 系统不平衡控制策略
系统中的快速冲击性负荷不仅会造成电压的剧烈波动,而且在不平衡运行时,会增加电网的不平衡度,增大交流电动机的功率损耗,因此利用无功补偿装置进行负荷补偿需采用不平衡的控制方法,也即控制器计算出各相应当补偿电纳的大小,而后分别进行输出,如图5所示。即在系统中引入三相补偿电纳来补偿三相不平衡负荷
一般采用对称分量法,利用三相线电流和电压来表示补偿电纳。设系统的线电压为:
其中。选A相为基准时,线电流的对称分量为:
其中,分别表示A相线电流的零序、正序和负序分量,对于三相三线制可以得出流过补偿器电流的零序、正序和负序分量为:
要求补偿器能够完全补偿三相不平衡和无功,需要补偿负荷电流的正序和负序无功分量,即补偿电流的负序分量等于反向的负荷电流负序分量,补偿电流的正序分量等于反向的负荷电流正序无功分量,实现不平衡和无功补偿。
3.4 MCR快速响应方法
普通的饱和电抗器的响应速度都是秒级,即使是MCR,若不采用合理的励磁方法,那么响应速度也很难小于150 ms,这将无法满足补偿无功冲击性负荷的需求。因此采取合理的励磁方法,就成为提高MCR响应速度的关键所在。
将充有一定初始电压的电容器对MCR控制回路进行放电,可在MCR控制回路与放电电容器所构成的L、C串联振荡回路中迅速建立起控制电流,从而提高响应速度。响应时间可以从十几个工频周期改变为两个工频周期以内。
图6给出了具有快速励磁功能的励磁电流与主回路电流的波形,从图中我们可以看出,快速励磁的速度达到了30 ms,在两个工频周期之内。
4 结论
本文提出了基于瞬时无功功率理论的MCR控制方法,研究了基于MCR的智能无功补偿装置的基本控制策略、系统不平衡控制策略以及MCR快速响应方法,实验结果证明了该方法的有效性。
在变电站安装具有动态、连续调节能力的智能SVC,在用户侧大力推广具有连续、动态、不平衡调节能力的高品质无功补偿装置对降低区域电网的损耗,改善电压质量,提高现有线路送电能力,提高电网安全稳定运行水平,延长变电站现有的有载调压开关、电容器、电抗器、电容器与电抗器投切开关的使用寿命,降低它们的故障率都具有重要的意义。
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三相瞬时功率理论 篇5
在过去的二十多年里电力电子设备的使用增长很快。这就使电力工业中增加了无功功率的需求以及产生了更多的谐波污染。为了改善电能质量，需要对系统中存在的谐波进行测量和校正，这就需要有合适的测量和校正方法。为此人们提出了许多无功功率的定义。早在二十世纪八十年代日本的Akagi就提出了基于三相三线制系统的瞬时无功功率的定义[1]。文中虽然没有考虑瞬时零序功率，但给出了补偿功率的简洁定义。Furuhashi等[2]详细讨论了瞬时无功功率的理论，并且指出瞬时无功功率不仅包括功率中的虚部，还包括零序元件产生的瞬时功率，但是没有考虑均值为零的交变有功功率。文献[3]考虑了零序功率，并在公式中使用了正交α-β-0变换。这种算法计算上比较精确。文献[4]介绍了广义的无功功率和有功功率的定义。该文中有功功率和无功功率分别用电压向量和电流向量的内积和外积来表示。文中还进一步阐述了pq理论就是广义功率定义的一种特殊情况。
上述考虑零序功率的瞬时无功功率理论为解决配电网中普遍存在的三相四线制中的问题提供了新的理论依据。本文根据上述瞬时功率理论对配电网中的电能质量进行控制，采用了一种改进的三角波脉冲宽度调制电流控制策略。经Matlab仿真证明，具有很好的跟踪补偿效果。
1 三相系统的瞬时电流和瞬时功率
文献[4]给出了瞬时无功理论的各个物理量的清晰定义。假设配电电路为三相四线制，如图1所示。下标a,b和c分别表示相应的相，下标S,L和F分别表示电源、负载和补偿器。瞬时电源电压向量Sv、电源电流向量Si、负载电流向量Li，以及滤波器输出电流向量Fi定义如下
其中，上标T表示转置运算。
瞬时有功功率是一个标量，定义为向量v和i的内积，即
瞬时无功功率定义为向量v和i的外积，即
瞬时有功电流向量pi和瞬时无功电流向量qi分别定义为
整个电流向量为有功和无功电流向量之和，即
2 补偿回路和检测电流的产生
图2给出了三相四线制补偿系统的原理图。系统接有一个三相的非线性负载，一个由三相脉冲宽度调制(PWM)的逆变器构成的有源滤波器与负载并联。检测电路采用基于ip-iq法的谐波电流检测法。
对于三相四线制系统中三相电流ai、bi、ci包含零序分量，可根据坐标变换将它们转换到正交的α-β-0[5]坐标系
则'ai、'bi、'ci中只含正序分量和负序分量，分别表示为
其中:+表示正序分量，-表示负序分量，n表示谐波次数。这样，对'ai、'bi、'ci检测得到的基波正序分量如下所示
将此基波正序电流分量与ai、bi、ci相减，就可以得出包含谐波、基波负序、零序在内的最终检测结果iad、ibd、icd，原理如图3。
3 控制策略
并联型有源滤波器(APF)产生的补偿电流应实时跟踪其指令电流的变化，要求补偿电流发生器具有很好的实时性，因此本文的电流控制采用跟踪型PWM控制方式。目前应用于有源电力滤波器的电流跟踪控制电路一般采用两种策略[7,8,9]：三角波脉宽调制电流控制和滞环比较电流控制法。前者的优点是开关频率固定、控制简单、动态响应好，缺点是开关损耗大、存在高频畸变分量和高频失真、精度低、在大功率应用中受到限制;而后者的优点是实现较简单、动态响应快、对负载适应能力强，缺点是开关频率不固定、易产生过大的脉动电流和开关噪声、开关频率、响应速度和电流跟踪精度受滞环宽度影响。由于本文的研究对象是配电网，有源滤波器的容量不是很大，所以采用改进的三角波脉冲宽度调制电流控制策略。经仿真证明，具有很好的跟踪补偿效果。
在控制方式的选取上，由于本文以同时补偿谐波电流和无功电流为目的，故采用检测负载电流的控制方式，其指令电流运算电路的输入信号来自负载电流，补偿电流能很好地跟踪指令电流。但是在主电路电力开关高频通断的过程中，会产生其工作频率附近一些次数很高的谐波。为了滤除这些频率较高的谐波，在有源电力滤波器系统中加入了由电感、电阻、电容构成的高通滤波器(HPF)。
4 算例及结果验证
三相四线制的配电网线电压有效值为220 V，电源阻抗为ZS=0.6+j0.15Ω。采用并联平波电容的二极管整流电路仿真非线性负载，且负载消耗的有功功率为60 kW，无功功率为4 000 var，负载与补偿点的等效连接阻抗为ZL=0.5+j0.01Ω。图4和图6分别为有源滤波器补偿前后的电源电流波形。图5是补偿电流的波形。由图可见，通过补偿电源电流基本接近正弦。
5 结论
本文将广义的瞬时无功功率理论用在配电网的电能质量控制上。文中介绍了瞬时电流和瞬时功率的定义，提出了适用于三相四线制配电网的电流检测方法，并且采用三角波脉冲宽度调制的电流控制策略来控制有源滤波器的输出。仿真实验证明了所提方法的正确性。
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三相瞬时功率理论 篇6
电压闪变问题是上世纪70年代以来电力系统研究的重点课题之一,它可以说是电压波动的一种特殊反应。公共供电点(PCC)的电压波动,会引起人眼对灯光闪烁感觉的不适,人眼的这种主观感觉,称为闪变。目前闪变一词的含义已经扩展到电源电压的变化对一些敏感设备所产生的不良影响。随着电力负荷快速急剧的增长,尤其是冲击性负荷和非线性负荷,这些负荷会对电力系统的安全稳定运行和用电设备的正常工作造成严重的影响[1]。
目前,国内外的闪变检测方法主要有平方检测法、有效值检测法和整流检测法等[2,3]。平方检测法是IEC推荐的方法,是将电压的瞬时值平方后再经过解调滤波器滤波得到电压波动信号;有效值检测法是将原电压波动信号平方后减去载波电压均值再进行积分运算,所获得的信号进行隔直和滤波后得到调幅波;整流检测法是英国ERA闪变仪采用的方法,将电压波动信号进行整流后再经过带通滤波器得到调幅波。此外,还有一些其他的检测方法,文献[4-8]提出用小波变换对电压波动和闪变进行检测,文献[9]介绍了一种用Hilbert变换求取电压闪变参数的方法,该方法通过对电压波动信号进行Hilbert变换得到其共轭信号,然后将原信号与共轭信号组成复合信号,并对其逐点取模得到电压波动信号的包络信号。文献[10]、[11]介绍了Hilbert-Haung变换方法,该方法用Hilbert变换经验模态分解法(EMD)对信号进行处理,再对其进行Hilbert变换。
本文将主要采用瞬时无功功率检测法和平方检测法分别对电压波动信号进行检测仿真,并通过仿真得到调幅波从而进行闪变值的计算,研究结果表明瞬时无功功率检测法能够有效计算短时电压闪变值。
1 瞬时无功功率检测法
1.1 瞬时无功功率理论
1984年日本学者Akagi Hirofumi提出瞬时无功功率理论[12]这个具有里程碑意义的方法,它在理论上打破了传统的以平均值为基础的功率定义,此方法在电力系统中得到了广泛应用。
首先设三相电路为三相三线制,并且完全对称,其各相电流、电压的瞬时值分别为ia,ib,ic和ua,ub,uc,且ia+ib+ic=0,和ua+ub+uc=0。根据派克变换,将其变换到正交的d-q-0坐标系中:
式中,Cdq为不含零序分量的Park变换矩阵,且在α=0时的值,α为初始角度。
并定义瞬时有功功率p和无功功率q为
三相电流电压均为正弦波,设其电流、电压分别为
对式(5)和式(6)进行Park变换,可得:
1.2 求取调幅波
电压闪变是由电网电压的幅值波动变化所引起的,通常将电压波动看成以工频电压为载波、其电压的方均根或峰值受到以电压波动分量作为调幅波的调制。对于任何波形的调幅波,均可看成由各种频率的分量合成。
将电压波动看成是对正弦工频电压的低频调制(无谐波):
式中:U为工频载波电压的幅值;m为调制指数;ma(t)为波动电压;ω为工频载波电压的角频率。
用瞬时无功功率得到调幅波电压,必须得到完全对称的三相电压,考虑到对称三相系统中三相电压相位相差120度的特点,因此用ua延时得到其它两相电压,即[12](T=1/f,f为工频频率):
将式(10)代入式(8)得:
再由式(11)可得:
因此,可求出原电压信号闪变包络线为:
进而得到调幅波为:
如果电压波动信号中含有谐波分量,其表达式如式(15)所示
此时可以先利用低通滤波器将电压信号中的高频谐波分量滤除,只保留基频电压调制信号,然后再利用上述的方法进行后续的闪变计算。
2 闪变的仿真计算
本文采用调幅波频率8.8 Hz、波动量为0.25%[13]的波动电压u(t)为例,用Matlab软件进行仿真,u(t)的表达式如式(16)所示
u(t)(28)220 2[1(10)20.20025sin(2π8.8t)]cos(2π50t)(16)
2.1 瞬时无功功率法的仿真计算
2.1.1 波形仿真
该检测法的原理如图1所示。
框1用瞬时无功功率法从工频电压中调解出反映电压波动的调幅波;框2消除其中的直流分量和100 Hz分量,并进一步衰减二倍工频左右的电压分量;框3和框4模拟人脑神经对视觉的反映和记忆效应;框5通过在线或离线统计分析输出短时间闪变值。
图2为u(t)的原始波形。
经过解调滤波得到调幅波波形如图3所示。
经视感度加权滤波后的波形如图4所示。
经过框4后的波形如图5所示。
随时间变化的闪变强弱的瞬时值称为瞬时闪变视感度s(t)[13],它是电压波动的波形、频率和大小等综合作用的结果,闪变评估衡量的依据为其随时间变化的曲线。一般规定s=1为觉察单位,即仿真的理论值。图6为最终检测得到的曲线——s(t)曲线。
仿真结果表明瞬时无功功率检测法得到的调幅波与式(14)基本一致,最后得到的视感度s达到规定值1。
2.1.2 短时闪变值的计算
实际中用短时间闪变水平值Pst[13,14]反映闪变的程度,现实中常采用5个概率分布测定值Pk计算Pst,运用公式:
Pst(28)K0.1P0.1(10)K1P1(10)K3P3(10)K10P10(10)K50P50(17)
式中,K0.1=0.0314,K1=0.525,K3=0.0657,K10=0.28,K50=0.08。
而式中的5个测定值P01,P1,P3,P10,P50分别为10 min内超过0.1%,1%,3%,10%和50%时间比的概率分布水平Pk。当调幅波为稳定的周期性的电压变化时,5个测定值相等,因此,Pst=0.714。
本文用统计排序法[15]计算5个测定值,u的五个测定值分别为:P0.1=1.0064,P1=1.0064,P3=1.0063,P10=1.0055,P50=0.9918,并代入式(17)计算Pst得:Pst=0.7152。
结果表明Pst的值与理论值0.714相差0.0012,误差为0.16%,完全符合规定。
2.2 平方检测法的仿真计算
平方检测法为IEC推荐的检测方法,即将电压瞬时值平方,然后利用解调带通滤波器检测出调幅波。本文采用平方检测法作为参照,将两种方法进行比较,通过分析得到瞬时无功功率法的优点。
2.2.1 波形仿真
该检测法的原理如图7所示。
u(t)的原始波形同图2,经过解调滤波后得到调幅波波形如图8所示。
经视感度加权滤波后的波形如图9所示。
图10为最终得到的曲线——s(t)曲线。
2.2.2 短时闪变值的计算
u的五个测定值分别为:P01=1.0041,P1=1.0041,P3=1.0040,P10=1.0032,P50=0.9895,代入式(17)得:Pst=0.7144。
结果表明Pst的值与理论值0.714相差0.0004,误差为0.056%,完全符合规定。
2.3 两种方法的比较
2.3.1 波形的比较
对比两种检测方法通过视感度加权滤波器后的波形,主要不同点在前1 s内,瞬时无功功率检测法经加权滤波后的波形(以下简称无功波形)振荡的振幅较小,振荡时间较短;平方检测则振幅较大,且振荡时间较长。无功波形在进入视感度加权滤波器前没有经过任何滤波器,只进行了一些数学上的运算,因此波形没有失真。而平方检测法则经过了高通、低通滤波器,其初始阶段的一些波形发生失真,再通过视感加权滤波器后,其初始阶段的失真将更加严重,波及的数据也更多。因此,瞬时无功功率法获得的仿真结果更加理想。
2.3.2 短时闪变值计算的比较
表1给出用不同检测方法所计算出的Pst值。
图11的三条曲线更清晰地反应结果。
由图11可以看出,当频率在8.8 Hz附近时,瞬时无功功率理论检测法的误差稍大,但其误差也在IEC标准允许范围内;当频率远离8.8 Hz时,平方检测法的误差逐渐增大,瞬时无功功率理论检测法更接近真实值。综上表明,瞬时无功功率理论检测法的相对误差更小,效果更好。
3 结论与展望
本文运用平方检测法和瞬时无功功率检测法对电压波动信号进行波动检测仿真及闪变值计算,并对两种方法进行比较。仿真结果表明,瞬时无功功率检测法得到的检测波形较为理想,闪变值的结果也更能符合真实值。
三相瞬时功率理论 篇7
1 电能质量概述
电力行业伴随着社会经济体制的完善和市场经济的发展而呈现出商品化态势, 在这种时代背景下, 电能已成为一种商品, 也具备着同其他普通商品一样的质量属性。在人们生活水平不断提高的今天, 电能质量越来越受到人们的重视, 如何科学的保证电能质量已成为供电企业管理人员研究的核心内容。
1.1 电能质量概念
所谓的电能质量主要指的是电网中各点电压、电流以及电阻的增幅与变形情况, 它是否在应有控制力度的基础上进行完善, 它的优劣直接取决于电网结构与负荷两方面要求。随着电力电子技术的发展, 电力系统因为非线性负荷的影响而出现了许许多多的问题, 这些非线性负荷问题的存在严重的影响着供电质量, 甚至引发三相不平衡问题。这些问题不仅造成电能质量受到影响, 甚至是影响到人们的生活和工作。为此在目前的社会发展中, 电能质量问题的研究越来越受到人们的重视。
1.2 电能质量问题分析
在当今社会发展中, 电能质量的不同所引发的供电成本也不断上升, 只有供电价格与供电质量科学的联系起来, 才能够建立一个科学、完善、合理的市场, 从而为供电事业的发展做出应有的贡献。供电质量作为电力企业和供电管理部门工作人员研究的焦点课题, 是对人民生活提供基础资源的主要方式, 同时保证供电质量对于促进社会发展、保证社会安定、实现小康社会有着重要的意义。在当前的工作中, 电能质量问题主要指的是电流、电压因为增幅、增值、频率预计波形变化而产生的供电变动, 它通常都是以电压偏差、频率偏差、谐波含量以及电压平衡等指标来进行衡量的。
2 瞬时无功功率理论分析
三相电路瞬时无功功率理论由日本学者赤木泰文最先提出, 理论打破了传统的以平均值为基础的功率定义, 系统的定义了瞬时有功功率p、瞬时无功功率q等瞬时功率量, 后人发展了这套理论, 提出了瞬时有功电流ip、瞬时无功电流iq等瞬时量;以瞬时无功功率理论为基础, 可以得出用于有源电力滤波器 (APF) 的谐波和无功电流实时检测方法, 此方法在工程应用中受到了极大关注。
2.1 瞬时功率分析
在目前的社会经济发展中, 瞬时无功功率理在分析的过程中, 通常都是采用电压向量、电压电流向量、负载电流向量来进行控制的, 其在工作的过程中具体计算定义如下:
在本公式中, 其中电源电压向量、电源电流向量以及负载电流的向量都是极为关键的, 都是与整个公式息息相关的内容。
2.2 补偿回路和监测电流分析
在目前的工作中, 通常在工作中都是以系统的给出三相非线性负载, 是一个由三相脉冲宽度调制的逆变器构成的有源滤波器与负载进行并联, 从而利用公式进行研究, 从而保证工作的顺利进行。在当前的三相电流系统工作中, 其中主要的含零序分量可以分为:ia、ib、ic。
2.3 电能质量检测标准
由于公用电网中的谐波电压和谐波电流对用电设备和电网本身都会造成很大的危害, 世界许多国家都发布了限制电网谐波的国家标准, 或由权威机构制定限值谐波的规定。制定这些标准和规定的基本原则是限制谐波源注入电网的谐波电流, 把电网谐波电压控制在允许范围内, 使接在电网中的电气设备免受谐波干扰而能正常工作。由于电子技术, 特别是数字电子技术的进步, 己有许多仪器能对谐波进行连续的测量, 提供必需的信息, 为谐波分析工作提供了有利的条件。
2.4 控制策略
并联型有源滤波器 (APF) 产生的补偿电流应实时跟踪其指令电流的变化, 要求补偿电流发生器具有很好的实时性, 因此本文的电流控制采用跟踪型PWM控制方式。目前应用于有源电力滤波器的电流跟踪控制电路一般采用两种策:三角波脉宽调制电流控制和滞环比较电流控制法。前者的优点是开关频率固定、控制简单、动态响应好, 缺点是开关损耗大、存在高频畸变分量和高频失真、精度低、在大功率应用中受到限制;而后者的优点是实现较简单、动态响应快、对负载适应能力强, 缺点是开关频率不固定、易产生过大的脉动电流和开关噪声、开关频率、响应速度和电流跟踪精度受滞环宽度影响。由于本文的研究对象是配电网, 有源滤波器的容量不是很大, 所以采用改进的三角波脉冲宽度调制电流控制策略。经仿真证明, 具有很好的跟踪补偿效果。
在公式的选择上, 在这里是通过对同时补偿谐波电流和无功电流为主进行控制, 它在选择的过程中都是采用综合性工作进行, 同时在输入电流的线路上都是以综合性管理为主控制的。但是在主电路电力开关高频通断的过程中, 会产生其工作频率附近也经常会出现谐波很大的变动, 这些变动问题的存在使得整个谐波管理工作变得更加困难。
结束语
本文将广义的瞬时无功功率理论用在配电网的电能质量控制上。文中介绍了瞬时电流和瞬时功率的定义, 提出了适用于三相四线制配电网的电流检测方法, 并且采用三角波脉冲宽度调制的电流控制策略来控制有源滤波器的输出。仿真实验证明了所提方法的正确性。
摘要：随着社会经济的发展, 电力生产方式逐渐打破了原有的计划经济体制, 朝着市场经济体系转变。在电力市场条件下, 供电作为一种商业性服务, 而电能则是一种商品, 它同其他的商品一样都存在着质量属性。在社会飞速发展的今天, 人们对电能质量要求不断的提升使得电力企业工作人员越来越重视配电网电能质量的控制。与此同时逐渐剔除了顺势无功功率的应用理论, 经过多年的应用, 这一技术也取得了一定的工作成果。
关键词：电能,供电企业,配电网,瞬时无功功率理论
参考文献
[1]魏磊, 张伏生, 耿中行等.基于瞬时无功功率理论的电能质量扰动检测、定位与分类方法[J].电网技术, 2004 (06) .[1]魏磊, 张伏生, 耿中行等.基于瞬时无功功率理论的电能质量扰动检测、定位与分类方法[J].电网技术, 2004 (06) .
[2]蒋平, 王宝安, 赵剑锋.配电网串并联复合有源电力滤波器的仿真研究[J].电力系统自动化, 2002 (19) .[2]蒋平, 王宝安, 赵剑锋.配电网串并联复合有源电力滤波器的仿真研究[J].电力系统自动化, 2002 (19) .
[3]武小梅, 栗颂东, 文福拴.瞬时无功功率理论在配电网电能质量控制中的应用[J].电力系统保护与控制, 2009, 5.[3]武小梅, 栗颂东, 文福拴.瞬时无功功率理论在配电网电能质量控制中的应用[J].电力系统保护与控制, 2009, 5.
[4]戴卫 (导师:牟道槐) .永川供电网电能质量分析与改善策略及措施研究[D].重庆:重庆大学硕士论文, 2001, 10.[4]戴卫 (导师:牟道槐) .永川供电网电能质量分析与改善策略及措施研究[D].重庆:重庆大学硕士论文, 2001, 10.