[發明專利]一種適用于單相低諧波環境下的有功和無功電流分離方法

有效

• 申請號: 201510012017.3
• 申請日: 2015-01-05
• 公開（公告）號: CN104535826B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 唐雄民;杜芳洲;馮鏘健;陳代威
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于單相低諧波環境下的有功和無功電流分離方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：通過滯后環節分別得到與電流i_Lα滯后π/2周期的電流信號i_Lβ和與電壓v_Sα滯后π/2周期的電壓信號v_Sβ；

步驟2：通過下式計算出單相電路的瞬時有功功率p(ωt)，p(ωt)由穩態分量和波動分量組成：

$p\left(\mathrm{\ω}t\right)=v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)i_{L\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)+v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)i_{L\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)=\stackrel{\‾}{p}\left(\mathrm{\ω}t\right)+\tilde{p}\left(\mathrm{\ω}t\right);$

步驟3：將計算得到的p(ωt)通過低通濾波器(LPF)可得p(ωt)的穩態分量

步驟4：令便可得到電路中的有功電流i_W，計算過程如下：

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{i}_{W\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ i_{W\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}{v}_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)& v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)& -v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{p}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ 0\end{array}\right]\\ \⇒\left[\begin{array}{c}{i}_{W\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ i_{W\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\end{array}\right]=-\frac{1}{{\[v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2+{\[v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2}\left[\begin{array}{cc}-v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)& -v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ -v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)& v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{p}\left(\mathrm{\ω}t\right)\\ 0\end{array}\right]\end{array}$

(其中i_Wα(ωt)，i_Wβ(ωt)分別為有功電流和其正交的分量)

$\⇒i_W=i_{W\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)=\frac{v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\stackrel{\‾}{p}\left(\mathrm{\ω}t\right)}{{\[v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2+{\[v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2}.$

2.根據權利要求1所述的一種適用于單相低諧波環境下的有功和無功電流分離方法，其特征在于，在低諧波環境下負載電流為有功電流和無功電流之和，無功電流i_Q通過下式得到：

$i_Q=i_{L\mathrm{\α}}-i_W=i_{L\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)-\frac{v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\stackrel{\‾}{p}\left(\mathrm{\ω}t\right)}{{\[v_{S\mathrm{\α}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2+{\[v_{S\mathrm{\β}}\left(\mathrm{\ω}t\right)\]}^2}.$