基于扇合矢量法的基波负序电流检测及其应用
对称负序电流
对称负序电流
对称负序电流是指在三相电力系统中，出现了相序错位导致的电流异常现象。
相序错位是指三相电源中的相序发生了变化，比如说A 相的电流出现在了B相的位置，B相的电流出现在了C相的位置，C相的电流出现在了A相的位置。
这样一来，电路中的电流就会发生变化，从而产生对称负序电流。
对称负序电流对电力系统产生的影响很大，它会引起电力设备的损坏、电能损耗的增加、电压不稳定等问题。
因此，电力系统中要防止对称负序电流的发生，对称负序电流的检测和控制也是电力系统中的重要问题之一。
对称负序电流的检测方法主要有以下几种：
1. 直接测量法：通过测量三相电流的大小和相位来检测对称负序电流的存在。
2. 电压法：根据对称负序电流与电压之间的关系来检测对称负序电流的存在，通常采用电压比较法、相量比较法等方法。
3. 基波滤波法：利用基波滤波器将三相电流分离成基波和谐波两部分，再对基波部分进行矢量分析，即可检测对称负序电流的存在。
对于电力系统中出现的对称负序电流，我们可以采取以下控制措施：
1. 采用三相平衡电源或自动补偿装置，防止相序错位的发生。
2. 在电路中加入对称负序电流保护装置，一旦检测到对称负序电流的存在，就立即对电路进行断开或削减，避免对电力设备的损坏。
3. 采用电力电子器件控制技术，利用逆变器等装置对电路进行控制，使电路中的对称负序电流降低到最小。
对称负序电流是电力系统中的一种电路异常现象，如果不加以控制和防范，将会给电力系统带来很大的损失和影响。
因此，我们需要认真研究对称负序电流的检测和控制方法，采取有效的措施来保障电力系统的正常运行。
坐标变换中电压和电流的关系__概述说明
坐标变换中电压和电流的关系概述说明1. 引言1.1 概述在电力系统中，准确测量和分析电压和电流是非常重要的任务。
坐标变换技术作为一种基础工具，在电力系统中广泛应用于电压和电流的测量以及保护等方面。
坐标变换技术通过将三相交流电信号转换为直角坐标系下的复数信号来简化计算和分析过程，并提供了更清晰、更准确的数据表示方法。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面介绍坐标变换与电压、电流之间的关系。
首先，我们将阐述坐标变换的基本概念以及其在电气工程中的应用背景。
然后，我们会详细讨论电压和电流的定义、性质以及它们与坐标变换之间的联系。
接下来，我们将介绍坐标变换中如何计算电流，并探讨对于电流测量所带来的影响。
此外，我们还会列举一些实际应用场景，并通过案例分析展示在配电系统保护和新能源发电系统中坐标变换技术的应用实例。
最后，在结论部分总结坐标变换与电压、电流关系的重要性，并提出进一步研究和改进坐标变换技术的建议。
1.3 目的本文的主要目的是深入探讨坐标变换与电压、电流之间的关系，以及这种关系在电力系统中的实际应用。
我们希望通过对基本概念和原理的介绍，能够帮助读者更好地理解和运用坐标变换技术。
同时，通过案例分析展示坐标变换技术在实际工程中的应用场景，旨在启发读者对该技术的创新思考并为今后相关研究提供参考。
2. 坐标变换与电压关系2.1 坐标变换的基本概念在电力系统中，坐标变换是一种用于描述交流电路中电压和电流之间相位差和幅值的关系的数学方法。
通过坐标变换，可以将三相交流电路中的三个相量（A、B、C相）表示为两个正交轴上的矢量（通常为α轴和β轴）。
这种转换可以方便地进行电压和电流的计算和分析。
2.2 电压的定义和性质在交流电路中，电压是指单位时间内通过导体端点或元件之间传输的能量。
它是描述推动电荷移动以产生电流的物理量。
与直流电不同，交流电压随时间而变化，并且具有频率和幅值两个重要参数。
2.3 坐标变换中电压的表示方法在坐标变换中，可以利用正弦定理将三相交流系统中的各个相量准确地表示为α轴和β轴上的投影值。
负序电流
负序电流什么是负序电流?正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了我国有关规程对发电机正常运行负序电流的规定：汽轮发电机的长期允许负序电流为6%~8%发电机额定电流；水轮发电机的长期允许负序电流为12％发电机额定电流。
对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷，50MW及以上A值（转子表面承受负序电流能力的常数）大于等于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。
什么是正序电流和负序电流和零序电流?正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。
由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。
从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。
1）求零序分量：把三个向量相加求和。
即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。
无锁相环电气化铁路基波正负序电流检测方法
电气传动 2019 年 第 49 卷 第 1 期
无锁相环电气化铁路基波正负序
电流检测方法
张丰鸣，
陈众，
彭超敏，
余思维，
罗通
（长沙理工大学 电气与信息工程学院，
湖南 长沙 410004）
摘要：针对斯科特牵引变压器供电方式下，传统电流检测方法无法检测出基波正、负序电流，电流指令延
时较长的问题，提出了一种无锁相环的 FBD 基波正、负序电流检测方法。该方法通过简单的数乘运算求出基
波电压，并由此产生两相基波正序和负序基准电压，再通过基准电压和电流求出相应的等效电导，最终通过等
效电导与基准电压求出基波正、负序电流分量。仿真结果表明，该方法不受电网畸变的影响，实时性和动态性
能好，
能有效检测出电气化铁路中基波正、负序电流。
补偿是非常必要的。
电气化铁路正、负序电流检测的要求。文献［8］
作者简介：
张丰鸣（1991-），
男，
硕士研究生，
Email：
fengmingzhang520@
72
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电气传动 2019 年 第 49 卷 第 1 期
Changsha 410004，
Hunan，
China）
Abstract: Faced with the problem that the traditional current detection method has inability to detect
fundamental positive and negative sequence currents and longer delay of command current detection process under
三相电路谐波和负序电流检测方法实验研究
第25卷第2期1998年4月华 北 电 力 大 学 学 报Jou rnal of N o rth Ch ina E lectric Pow er U n iversityV o l.25N o.2A p r.1998三相电路谐波和负序电流检测方法实验研究杨万开 肖湘宁 杨以涵(华北电力大学,北京 100085)摘 要 电力电子技术的发展和应用,电力系统中的谐波电流污染越来越严重,而且由于负载的不对称产生负序电流。
正确评价用户电能质量的好坏,如何消除这些电流分量,均要求准确检测这些电流分量。
本文提出了一种用有源RC电路检测三相电路谐波、负序电流分量的方法,并对该检测方法和电路性能进行了理论分析。
实验和仿真证明了所提方法的正确性。
关键词 谐波电流 负序电流 信号检测 有源RC电路中图分类号 TM461.5 引 言近年来,大功率开关器件被应用到电力系统中,由此带来的谐波公害越来越严重。
在三相电路中,各种整流电源装置和电动机调速是典型的谐波源。
这些非线性负荷的存在,给电力系统带来额外负担并影响供电质量,甚至威胁到电力系统的安全运行。
准确检测电力系统中的谐波和负序电流,以便采取相应的措施,成为当务之及。
为此一些学者提出了几种实时检测谐波和负序电流之和的方法[1]-[2]-[3]。
文献[1]所提出的方法只适用于三相电压对称的条件下的谐波和无功电流检测;当三相电压不对称时,谐波和无功电流检测结果将出现误差。
在文献[2]中,虽然解决了三相电压不对称问题,但由于低通滤波器的存在,使得无法实现对谐波和无功电流的瞬时检测。
文献[3]中没有很好地解决负序电流问题。
本文提出了一种检测方法,并通过详细的理论分析、仿真及实验说明该方法可准确检测出不对称三相电路中的谐波和负序电流之和。
该检测方法特点如下:(1)能准确地检测出谐波电流和负序电流之和。
(2)完全采用硬件电路检测谐波和负序电流,而且用移相方法实现了电流的同步检测。
(3)不使用乘法器,比文[1]-[2]献中的检测方法降低了成本。
基于负序电流抑制策略的DFIG系统
设计应用技术ＤＯＩ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０２３．０５．００４基于负序电流抑制策略的DFIG系统马丽军，施红如（南通理工学院电气与能源工程学院，江苏南通226000）摘要：主要针对双馈异步风力发电机（Doubly Fed Induction Generator，DFIG）系统在不平衡电网电压条件下的网侧变换器进行研究。
基于不平衡电网电压条件，发现在传统的控制策略下，网侧逆变器会向电网输送含有二倍频的有功和无功功率，且输送过来的二倍频会产生一定波动，这些波动可以直接影响三相电网的电压和电流值，从而使电网的电流值发生畸变。
因此在不平衡电网电压的工况下，提出了DFIG系统的负序电流抑制策略，以抑制电网电压不平衡时产生的负序电流。
关键词：双馈异步风力发电机（DFIG）系统；网侧变换器；二倍频；三相电网DFIG System Based on Negative Sequence Current Suppression StrategyMA Lijun, SHI Hongru(School of Electrical and Energy Engineering, Nantong Institute of Technology, Nantong 226000, China)Abstract: In this paper, the grid-side converter for the Doubly Fed Induction Generator (DFIG) system under unbalanced grid voltage is studied. Based on the unbalanced grid voltage condition, it is found that under the traditional control strategy, the grid-side inverter will transmit active and reactive power containing double frequency to the grid, and the double frequency transmitted will produce certain fluctuations, which can directly affect the voltage and current value of the three-phase grid, thus distorting the current value of the grid. Therefore, under the condition of unbalanced grid voltage, this paper proposes the negative sequence current suppression strategy of DFIG system to suppress the negative sequence current generated when the grid voltage is unbalanced.Keywords: Doubly Fed Induction Generator (DFIG) system; network-side converter; double frequency; three-phase grid0 引 言风力发电作为发电领域中的可再生能源，具备突出的商业发展前景。
一种基于dq变换的基波和谐波检测方案的研究
一种基于d-q变换旳基波友好波检测方案旳研究郭志刚，钱强，刘邹（江南大学通信与控制工程学院，江苏省无锡市，214122）摘要：微机继电保护是一种检测和保护电网旳智能综合装置，它根据所检测旳电网基波或谐波信号而对电网起迅速旳诊断和保护作用，其中基波友好波电压旳实时旳、精确旳检测是保护电网旳重要环节。
本文简介了d-q坐标变换旳基波和n次谐波电压检测旳基本原理，在此基础上提出了一种预设d-q转换矩阵频率w旳基波或基波旳n 次谐波分量检测法。
理论分析及仿真成果指出，基于该种预设转换频率w旳检测法不会三相电路电压发生畸变而受影响，且检测成果也能实时旳反应频率和幅值偏移旳变化，验证了该措施旳有效性和优越性。
关键词：谐波检测；d-q变换；基波检测；电力系统A Harmonic Detecting Approach Based on d-q RotatingCoordination TransformationGUO Zhi-gang, QIAN-Qiang, LIU-Zou(School of Communication and Control Engineering Southern Yangtze University, Wuxi 214122, China)Abstract: microcomputer relay is a kind of intelligent devices used for detecting and protecting power system. Whenever, it quickly calculate whether the power system is wrong or not on the basis of the fundamental and harmonics detected from power system, And according to the calculating results to obviate the troubles, among them, the fundamental and harmonics acquired accurately in time is the mostimportant part of the power system protection process. The basic principle of d-q fundamental and harmonics voltage detection is presented and on this basis a fundamental and harmonics detection method of presumption the transformation frequency w is put forward. The results of the theoretical analysis and MATLAB simulation indicate that the d-q method in this paper can precisely detect the voltage and frequency change of the power system in time, whether the distortion voltage or not in three-phase power system .Key words：Harmonics detection; d-q transformation; Fundamental detection；Power system1.引言电力系统发生故障时，信号中不仅具有工频分量，并且具有多种频率成分旳谐波分量和非周期分量。
基于FBD法有源电力滤波器谐波电流检测方法
ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｙ ｓ ｕ ｂ － ｈ ａ ｍｏ ｒ ｎ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｕ ｓ ｅ ｄ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｌ ｏ ｃ ｋ ｅ ｄ ｌ ｏ ｏ ｐ ｔ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ， ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ； Ｆ ＢＤ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ； ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
０ 引言
近年 来 ， 由于非 线性 负 载 （ 如 整 流器 、变频 器 等） 大 量投 入 使用 ，导致 用 户 侧 的 电能质 量 日益 严
关键词 ：有源 电力滤波 器；Ｆ Ｂ Ｄ 法 ；谐波检测；仿真 中图分类号 ：Ｔ Ｍ ７ １ ２ ；Ｔ Ｎ ７ １ ３ ． ８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ７ — ３ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ０ ３ ９ — ０ ６
ＦＢＤ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ Ｈａ ｒ ｍｏ ｎｉ ｃ Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ０ ｒ Ａｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｐ０ ｗｅ ｒ Ｆｉ ｌ ｔ ｅ ｒ
基于Ｆ Ｂ Ｄ 法有源 电力滤波器谐波 电流检瀚方法
电工电气
（ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ １ ）
基 于Ｆ Ｂ Ｄ 法有源 电力滤 波器谐 波 电流检测方法
卢锋 ，田铭兴
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对 传 统 的 基 于 瞬 时 无 功 功 率 理 论 的 一 k 和 FBD检 测 方 法 通 过 采 用 锁 相 环 、低 通 滤 波 器 来 实 现 存 在 增 加
算 法 的 复 杂 度 和 导 致 一 定 的 延 时 等 问 题 。提 出 了 一 种 新 型 检 测 方 法 。 首 先 通 过 扇 合 矢 量 法 ，进 行 矩 阵 变
率自适应性,仿真与实验结果验证了所提方法在有源电力滤波器应用方面具有良好的孙偿性能。
关 键 词 ：基 波 负 序 电 流 ; 扇 合 矢 量 ; 矩 阵 变 换 ; 正 弦 幅 值 积 分 器
中 图 分 类 号 :TM712
文 献 标 志 码 :A
Detection and Application of Fundamental Negative Sequence Current Based on Fan Vector Method
基于扇合矢量法的基波负序电流检测及其应用
t 黄辉先 ，许 逵 ，丁 灿 ，刘嘉婷
(湘 潭 大 学 信 息 工 程 学 院 : 在 低 压 配 电 网 中 ，快 速 准 确 地 基 波 负 序 电 流 检 测 对 于 电 能 质 量 控 制 和 继 电 保 护 都 非 常 重 要 ，针
第 37卷第1期 2 〇1 8 年 3 月
计算技术与自动化 Computing Technology and Automation
Vol.37 ,No.1 Mar.2 0 1 8
文 章 编 号 ： 1003 —6199(2018)01 —0047 —04
DOI：10.16339/ki.jsjsyzdh.201801010
HUANG H ui-xiant, XU K ui, DING Can, LIU Jia-ting (Xiangtan University College of Information Engineering ,Xiangtan, Hunan 411105,China)
Abstract：In low voltage distribution network, fast and accurate detection of fundamental negative sequence current is very important for power quality control and relay protection, Traditional methods based on the instantaneous reactive power theory and FBD by using phase-locked loop, low-pass filter and the coordinate transformation, which will increase the com plexity of the algorithm and delay time accordingly. For this reason, a new detection method is proposed. Using the fan in vector method and matrix transform, three-phase voltage and current of the system will transfer to single-phase system ；then constructing sinusoidal amplitude integrator extract positive and negative, zero sequence current. Through simple mathemat ical operations, the fundamental negative sequence current was obtained quickly. The proposed method has strong anti- in terference ability and frequency self adaptation The simulation and experimental results show that the proposed method has good compensation performance.
换 ，将 三 相 系 统 的 电 压 和 电 流 归 一 化 为 单 相 系 统 ；然 后 通 过 构 造 改 进 的 正 弦 幅 值 积 分 器 ，滤 除 高 次 正 、负 、零
序 电 流 成 分 ，通 过 简 单 的 数 学 运 算 ，实 现 对 基 波 负 序 电 流 的 快 速 提 取 。 该 方 法 具 有 较 强 的 抗 干 扰 能 力 和 频
Key words：fundamental negative sequence； fan in vector method；coordinate transformation；sinusoidal amplitude integra tor
i 引言
随着电力电子设备及非线性负载在电力系统 中 的 广 泛 应 用 ，所 产 生 的 谐 波 电 流 、无 功 电 流 和 负 序电流严重影响电力系统的稳定运行，已成为相关 行 业 用 户 高 效 使 用 电 能 的 障 碍 。负 序 电 流 检 测 直 接影响到电能质量、继电保护装置的工作性能，研
究快速、准 确 、实用的基波负序电流检测方法具有 重要的现实意义。
目前，国内外学者对电流检测问题进行了大量 研究[3^4]，提 出 了 不 同 的 检 测 算 法 ，有 时 域 检 测 法 [5_6]、频 域 检 测 法 [7_8]和 自 适 应 检 测 法 [9_1°] 。时 域检测方法主要有:基于瞬时无功功率理论的p — g 算 法 、^ 一 ~ 法 、d g 坐标系傅里叶分析法。频域 检测方法主要有:模拟滤波器法、小波变换法、卡尔