[发明专利]一种基于虚拟磁链锁相的谐波电流检测方法

权利要求书

1.一种基于虚拟磁链锁相的谐波电流检测方法，其特征是：谐波和无功电流检测方法：首先，经过虚拟磁链锁相环节对系统电压进行锁相，得到同步旋转变换所需的相角信号，然后，采用abc/dq坐标变换环节对检测的负载电流进行旋转变换、由LPF低通滤波环节进行滤波，得到基波正序电流分量，最后，由负载电流减去基波正序电流可得到谐波和无功给定电流信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟磁链锁相的谐波和无功电流检测方法，其特征是：具体步骤如下：

a、基于虚拟磁链的锁相步骤：

采用虚拟磁链观测器的虚拟磁链矢量在αβ坐标系的估算式如下：

ψαψβ=∫esαdt∫esβdt---(1)]]>

e_sα和e_sβ分别是网侧电压在αβ坐标系下的值。

得到电网虚拟磁链矢量ψ的空间位置角θ为：

sinθ=ψβ/ψα2+ψβ2cosθ=ψα/ψα2+ψβ2---(2)]]>

虚拟磁链角θ和电网A相电压相位角θ_V应存在以下关系：

θV=θ+π2---(3)]]>

通过在低通滤波器的输入端设置交叉补偿相位和幅值的环节，改善其观测精度；由式(1)得电网电压e_s与磁链在频域下的关系ψ＝e_s/jω，采用低通滤波器代替纯积分环节：

Ψ’＝e_s/(jω+ω_f)    (4)

ω为电网电压角频率，ω_f为滤波器的截止频率。

低通滤波器与纯积分环节的幅值与相位的关系为：

ψ′ψ=ωω2+ωf2∠(π2-arctanωωf)---(5)]]>

设补偿函数为C，则有：

C=ω2+ωf2ω∠(arctanωωf-π2)---(6)]]>

当在滤波器环节用积分器进行补偿时，得到修正后的电网电压e′_s：

es′C=es---(7)]]>

由此得改进的积分器补偿算法如下：

esα=esα′-esβ′ωωfesβ=esβ′+esα′ωωf---(8);]]>

b、abc/dq坐标变换步骤

将负载电流i_La、i_Lb、i_Lc经过abc/dq坐标变换可以得到在d轴和q轴下的负载电流分量i_Ld、i_Lq：

iLdiLq=Cabc/dpiLaiLbiLc---(9)]]>

其中

c、LPF低通滤波步骤

i_Ld、i_Lq经过截止频率为40Hz的二阶巴特沃斯低通滤波器滤除谐波后可以得到基波正序电流在dq坐标系下的量为

d、谐波电流生成步骤

将dq坐标系下的负载电流减去基波正序电流和就能够得到谐波和无功电流分量：

e,iLdh=iLd-iLd~iLqh=iLq-iLq~---(10).]]>

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟磁链锁相的谐波电流检测方法，其特征是：还包括步骤e，将谐波电流分量进行反相，便能得到电流跟踪环节的给定信号。