方波有源濾波器諧波電流檢測的一種新方法

3指定諧波次數的諧波電流的檢測方法

3．1pq法和ipiq法

在上述ip、iq以及p、q的定義基礎上，諧波電流有兩種檢測方法：pq法和ipiq法[11]。

pq法的原理圖如圖3所示。根據上述定義可計算出p、q，經低通濾波器LPF得到p、q的直流分量p、q。電源電壓無畸變時，p為基波有功電流與電壓作用產生的，q為基波無功電流與電壓作用所產生的。于是，由p、q即可計算出被檢測電流ia、ib、ic的基波分量iaf、ibf、icf。(5)

將iaf、ibf、icf與ia、ib、ic相減后即可得到ia、ib、ic的諧波分量iah、ibh、ich。ipiq法的原理如圖4所示。圖中C=。該法用一個鎖相環(huán)和一個正、余弦發(fā)生電路得到與電源電壓ea同相位的正弦信號sinωt和對應的余弦信號cosωt。這兩個信號與ia、ib、ic一起計算出ip、iq，經LPF濾波得出ip、iq的直流分量ip、iq。這里，ip、iq是由iaf、ibf、icf所產生的，因此由ip、iq即可計算出iaf、ibf、icf，進而計算出iah、ibh、ich。

3．2指定諧波次數諧波電流的檢測方法

上述的p、q法和ip、iq法得出的是iah、ibh、ich，即源濾波器

圖4ipiq運算方式的原理圖

圖5基于pq法的5次諧波檢測方法原理圖

圖6基于ipiq法的5次諧波檢測方法原理圖

除基波外的所有諧波分量之和，在此基礎上，本文提出了對指定諧波次數的諧波電流的檢測方法。下面以檢測五次諧波為例來研究本方法。

3．2．1檢測原理

基于pq的五次諧波檢測方法原理如圖5所示。該方法先將電壓信號五倍頻后，按定義計算出p5、q5，經低通濾波器LPF濾波得p5、q5的直流分量p5、q5，再由p5、q5計算出被檢測電流ia、ib、ic的五次諧波分量ia5、ib5、ic5。(6)

基于ip、iq法的五次諧波檢測方法原理如圖6所示。該方法先將電源電壓ea五倍頻得到ea5，采用一個鎖相環(huán)和一個正弦、余弦發(fā)生電路得到與ea5同相位的正弦信號sin5ωt和對應的余弦信號cos5ωt，這兩個信號與ia、ib、ic一起計算出ip5、iq5，經LPF濾波得出ip5、iq5、的直流分量ip5、iq5。這里，ip5、iq5是由ia5、ib5、ic5產生的。因此由ip5、iq5即可計算出ia5、ib5、ic5。

3．2．2檢測理論分析

設被檢測的電流為(7)