一种谐波和无功电流检测的新算法
来源： 作者： 发布时间：2015-02-24 10:22:02 浏览量： iA1有=i1＋cosφsin&omega一体成型电感器;t=
=
（6）
同理可以得到其他两相基波正序电流的有功分量iB1有 =i1＋cosφsin(ωt－2π/3)，iC1有=i1＋cosφsin(ωt＋2π/3)。
从实际负载电流iA，iB，iC中减去以上得到的基波正序电流的有功分量iA1有，iB1有，iC1有，即可得到负载谐波和无功电流，以此作为扁平型电感三相逆变器输出的补偿电流指令，即
iAC＊=iA－iA1有
iBC＊=iB－iB1有（7）
iCC＊=iC－iC1有
另外，有源滤波器运行中应维持逆变器直流侧电压Ud的恒定。图2中虚线框中表示的是直流侧电压控制部分。如图2所示，将给定值Ud＊与实际检测值Ud的差输入PI调节器，输出乘以实际直流测电压Ud，结果作为有功的增量ΔP。将ΔP叠加到图2中低通滤波器的输出，使iC＊中有一定的基波有功电流，使逆变器直流侧电容从交流侧获得能量，补偿有源滤波器的运行功耗，从而使Ud稳定在给定值Ud＊。
2 仿真和试验结果
采用MATLAB中的SIMULINK模块对这种检测算法进行仿真，仿真结果如图3所示。由仿真波形可知该检测算法计算出的基波有功电流同电网电压完全同相位，且为标准正弦，这说明检测出的谐波和无功电流是完全准确的。
图3 负载谐波和无功电流检测的仿真波磁棒电感形
图中：1电网电压 2负载电流 3检测出的基波有功电流 4检测出的谐波和无功电流波形
实验样机容量设计为6kW，电压为三相380V，负载为电机和不控整流桥。控制部分以TI公司的DSP芯片TMS320S2407为核心，谐波及无功电流检测以及PWM脉冲信号的产生都由相应的软件实现。
软件中主要涉及到的功能模块有：事件管理器、A/D转换模块、中断服务程序。用T1定时器定时启动A/D转换，对电网电压、负载电流、电网电流和直流侧电压依次采样，设定采样频率为10kHz。A/D转换完成后产生ADC中断，在中断服务子程序中实现算法,计算出谐波及无功电流即补偿电流指工字电感令。其中，低通滤波器采用截止频率为20Hz的二阶Butterworth滤波器。电流控制方法采用三角载波调制法，将补偿电流指令与实际的补偿电流相比较，差值送入数字PI调节器，PI调节器的输出与高频三角载波进行调模压电感器制，由PWM模块产生6路PWM控制信号，其中三角载波由定时器实现，频率为10Hz。
将6路PWM控制信号送至驱动电路，最终通过IGBT产生相应的补偿电流注入电网。整个系统的仿真结果、实验结果如图4及图5所示。
图4 系统仿真波形
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