低壓電網單相電路瞬時諧波實時檢測方法的研究

王振光

摘要：近年來，各種非線性和時變性的電力電子裝置應用于農村低壓電網中，造成低壓電網諧波嚴重污染。為了解決低壓電網單相電路電能質量問題中諧波檢測算法的問題，對低壓電網單相電路電流進行分解，提出一種無鎖相環的諧波電流檢測算法。該檢測算法首先用與低壓電網單相電壓同相位的單位正余弦電壓信號分別與單相電流相乘，然后利用低通濾波器得到單相電流的瞬時基波電流，進而再獲得瞬時諧波電流。數學論證表明：當單相電路只需要檢測諧波電流時，可以略去檢測電路中的鎖相環，既能避免畸變電壓對檢測電路的影響，又能簡化算法，提高響應時間。仿真實驗表明：在實時性方面，新諧波檢測算法能在一個半周期，即0.03 s的時間內跟蹤上低壓電網電流的基波信號，且當低壓電網畸變電流發生突變時，仍能在一個周期（0.02 s）內跟蹤上畸變信號，幾乎不受波形突變的影響；在準確性方面，沒檢測之前的畸變電流的諧波含量為41.15%，經過新諧波檢測算法后得到的基波中諧波含量僅為1.91%，濾除了95.36%的諧波分量，很好地達到了分離出諧波分量的目的。

關鍵詞：農村低壓電網；單相電路；諧波檢測；無鎖相環；仿真分析

中圖分類號：TM933.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）09-0035-04

隨著農村城鎮化進程以及城鎮工業技術的發展，各種非線性和時變性的電力電子裝置應用到農村低壓電網中，導致農村低壓電網中電壓和電流波形嚴重失真。目前，采用有源濾波器（APF）是電網諧波抑制的一個重要趨勢[1-3]。……