高通和低通滤波器对谐波检测电路检测.doc

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1、高通和低通滤波器对谐波检测电路检测摘要　从基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法，推出了采纳高通和低通滤波器的两种谐波电流检测电路。利用MATLAB仿真软件建立了相应的仿真电路，并就滤波器对谐波电流检测电路检测效果的阻碍进行了仿真研究，同时对两种电路的性能进行了对比，结果表明，滤波器的截止频率、阶数和类型对检测电路的动态响应过程、检测精度都有专门大阻碍。谐波电流检测电路采纳低通滤波器，不管从设计上依旧从检测效果都有优势。　　关键词：有源电力滤波器　瞬时无功功率理论　谐波检测　滤波器AStudyaboutInfluenceofHighandLowPassFilte

2、rs14/14onDetectingEffectofHarmonicsDetectionCircuitsWangQun　YaoWeizheng　WangZhaoan(Xi'anJiaotongUniversity　710049　China)　　Abstract　Twocircuitsusinghighpassandlowpassfiltersareobtainedbyintroducingadetectingapproachofharmoniccurrentsbasedontheinstantaneousreactivepowertheory.Theirsimula

3、tioncircuitsarebuiltbyMATLABsimulationsoftware,respectively.Thesimulationstudiesabouttheinfluenceofthefiltersinthedetectingcircuitontheirdetectingeffectarecarriedoutand,atthesametime,theperformancesoftwocircuitsarecompared.Theresultsshowthatthedynamicresponseandthedetectingprecisioncan

4、greatlybeinfluencedbythecut-offfrequencies,theorderandthetypeofthefilters,andthatthecircuitcontainingLPFisbetterthantheonecontainingHPFinbothdesignanddetectingeffect.　　Keywords:Activepowerfilter　Instantaneousreactivepowertheory　Harmonicdetection　Filter1　引言14/14　　有源电力滤波器(APF——ActivePowe

5、rFilter)是近年来进展起来的一种抑制电网谐波的先进手段［1］。为了进一步提高性能，有必要对其各个组成部分做深入研究。　　依照差不多原理，APF在工作时首先必须通过某种谐波检测方法来猎取谐波补偿的指令信号，然后由那个指令信号去操纵PWM主电路，从而输出所需要的谐波补偿信号来抵消电网中谐波负载所产生的谐波，达到谐波(和无功功率)补偿的目的。显然，谐波补偿效果与APF所采纳的谐波检测方法有专门大关系。目前在APF(特不是三相APF)中采纳最多的谐波检测方法是基于瞬时无功功率理论的方法［1～3］。尽管它们比传统谐波检测方法有专门大改进，然而谐波检测效果实际上与检测电路

6、中采纳的高通滤波器(HPF)或低通滤波器(LPF)性能有专门大关系。这一问题在以往研究中并没有引起人们足够重视［2～4］，从而阻碍了对基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法的认识。本文通过讨论基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法，推出了采纳HPF和LPF的两种谐波电流检测电路。利用MATLAB仿真软件，就HPF和LPF对检测电路的阻碍进行了对比研究。结果不仅证明了滤波器的类型、截止频率和阶数选取，对基于瞬时无功功率理论的谐波检测电路的动态响应过程和谐波检测精度有专门大阻碍，而且讲明了采纳低通滤波器的谐波检测电路不管从设计制造上依旧从动态响应过程和检测精度方面都有优

7、势。14/142　一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法　　依照瞬时无功功率理论，通过分离出三相电流中的有功和无功电流就能获得谐波电流［4］。这种方法能够被推导如下。　　设三相电路各相瞬时电压和电流为ua、ub、uc和ia、ib、ic，则三相电流中的有功电流ip和无功电流iq分不为［3］式中　C32——三相到两相的坐标变换阵　　设三相电流对称，但有畸变。它们能够用傅里叶级数展开为式中　k——整数　　　ω——角频率Ikm，θk——各次谐波电流的振幅和初相　　将式(2)代入式(1)能够发觉，ip、iq既含有直流重量p和q又含有交流重量p和q。不管三相电压是否畸变