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电流平均值谐波检测法MATLAB仿真
第三章 瞬时谐波及无功电流检测方法
3. 1概述
实时、准确地检测出电网中畸变的电流是有源电力滤波器进行谐波补偿的关键。本章就高次谐波及基波无功的检测问题进行讨论。谐波的检测方法主要有基于频域的快速傅立叶变换法、时域分析法和基于瞬时无功功率理论法等几种。由于瞬时无功功率理论比较成熟
，为此本文重点讨
论以瞬时无功功率理论为基础的谐波检测方法及其数字实现。
三相电路瞬时无功功率理论最早是1983年由赤木泰文
提出的，此后
该理论经不断研究逐渐完善。赤木最初提出的理论亦称pq理论，是以瞬时实功率p和瞬时虚功率q的定义为基础，其主要的不足是只适用于三相电压正弦、对称情况下的三相电路高次谐波和基波无功电流的检测
，而
在电压非正弦、负载不对称情况下，该定义不再有明确的物理意义也不能实现瞬时无劝电流的全补偿。
由Bhattacharya等提出的
法，是建立在计算三相瞬时电流
分
量基础上。该法构造了以同步电压速度旋转的具有两个正交轴的参考坐标系，即同步参照系。该理论在三相电压非正弦、非对称情况下仍可以实现三相电路中的无功、高次谐波和基波负序电流的检测
。
基于瞬时无功功率理论为基础的谐波检测方法，在使用传统滤波器时，动态响应速度较低，硬件复杂。在用数字处理器实现时，由于基波有功电流的检测处理需要一段时间，即所检测分离出来的谐波和无功电流与负载电流相差一段时间，检测得到的谐波和无功电流在负载电流稳定时是准确的，但当负载电流变化较快时，误差较大。以数字处理器进行采样和计算，都要延迟几个周期后进行补偿，只能应用于稳定的负载。
本文给出了对
，法进行改进的一种谐波检测新方法一一电流移动
平均值原理的谐波检测，算法简单，特别适用于数字实现，避免了传统滤波器的使用，可以提高动态响应速度，具有较好的实时性，且不受电压不
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平衡的影响。适用于三相对称或不对称电路，也可用于单相电路。
本章将先介绍基于瞬时无功功率理论的谐波检测法，然后介绍基于电流移动平均值原理的谐波检测方法。
3.2 基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法
3.2.1 瞬时无功功率的基础理论
设三相电路各相电压和电流的瞬时值分别为将它们变换到
和
两相正交的坐标系上，得到 两相瞬时电流
：
和
，
两相瞬时电压
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写成矩阵形式有
根据
理论，瞬时有功功率p和无功功率q可分别记为：
显然
瞬时有功功率为含有能量的实体，是在
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平面上存在的实际物理
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量，而瞬时无功功率是与 平面垂直的向量，即不含能量的
虚拟物理量。把式(3一7)写成矩阵形式有
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