摘 要：諧波的存在會(huì)降低電力系統(tǒng)供電的電能質(zhì)量，通過(guò)技術(shù)手段檢測(cè)諧波的存在并降低諧波含量可以有效提高供電電能質(zhì)量。文章介紹了一種諧波檢測(cè)方法即基于瞬時(shí)無(wú)功功率諧波檢測(cè)法，分析了鎖相環(huán)在這種檢測(cè)方法中的應(yīng)用，通過(guò)鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)了對(duì)被采樣信號(hào)頻率和相位的鎖定，提高了諧波檢測(cè)的精度。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；鎖相環(huán)；諧波檢測(cè)

諧波檢測(cè)方法有多種，文獻(xiàn)[1，2]分析指出瞬時(shí)無(wú)功功率檢測(cè)方法與其他方法相比是非常有效的檢測(cè)方法。這種方法又分為p-q法和ip-iq法，都可以用于針對(duì)三相交流電路的諧波測(cè)量。

1 p-q法

p-q法依據(jù)其含義可以得出p、q，p、q的直流分量p、q可以通過(guò)低通濾波器（LPF）得到。三相交流電網(wǎng)電壓波形穩(wěn)定時(shí)，p是電壓和基波有功電流之間的作用，q是電壓和基波無(wú)功電流之間的作用。iaf、ibf、icf是檢測(cè)電流ia、ib、ic的基波分量，可以計(jì)算出來(lái)。p-q法的原理如圖1所示。

當(dāng)需要在檢測(cè)諧波的同時(shí)，將無(wú)功電流也檢測(cè)出來(lái)，根據(jù)圖1運(yùn)算原理圖斷開(kāi)q計(jì)算通道就可以了。此時(shí)，ia、ib、ic的基波分量iaf、ibf、icf可以通過(guò)p計(jì)算出來(lái)。

三相交流電網(wǎng)電壓波形不再按正常正弦波變化時(shí)，p和q中疊加了各次諧波的無(wú)功、有功功率，此時(shí)，p-q法將會(huì)產(chǎn)生誤差，這種誤差會(huì)隨著電壓畸變程度變化。

2 ip-iq法

ip-iq法有較廣的適用范圍，在電網(wǎng)電壓畸變和電網(wǎng)電壓不對(duì)稱情況下都是有效的方法[3]。在三相交流電網(wǎng)電壓波形穩(wěn)定電壓對(duì)稱時(shí)，電流分量的測(cè)量電路簡(jiǎn)單延時(shí)少。該方法的原理圖如圖2所示：

3 鎖相環(huán)（PLL）在諧波檢測(cè)中的作用

經(jīng)過(guò)以上分析，可以得出瞬時(shí)無(wú)功功率的檢測(cè)方法可以有效的檢測(cè)出諧波，是有很強(qiáng)實(shí)用性的方法，但有p-q法和ip-iq法之分[4]。

然而p-q法誤差較大，其誤差會(huì)隨著三相交流電電壓波形畸變程度而變化。ip-iq法檢測(cè)結(jié)果不受電壓波形畸變影響，三相交流電電壓波形畸變的諧波成分不會(huì)在運(yùn)算中出現(xiàn)，因而沒(méi)有誤差產(chǎn)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

在瞬時(shí)無(wú)功功率檢測(cè)法ip-iq法中采用鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被采樣信號(hào)頻率和相位的鎖定，提高了諧波檢測(cè)的精度。

參考文獻(xiàn)

[1]吳競(jìng)昌.供電系統(tǒng)諧波[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.

[2]高大威.電力系統(tǒng)諧波、無(wú)功和負(fù)序電流綜合補(bǔ)償?shù)难芯縖D].北京：華北電力大學(xué)，2001.

[3]徐敏，吳越濤，趙劍鋒.基于鑒相位原理的新型單相電路諧波檢測(cè)方法[J].電工電氣，2009（1）：50-52.

[4]李嚴(yán)楠.電力系統(tǒng)諧波正負(fù)序和諧波信號(hào)檢測(cè)算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2015.