用DSP实现无功电流检测的一种简单方法
基于DSP和IR2172的电机电流检测新方法
Ｉ２ ７ Ｒ １２作为系统的电流传感器芯片结合 Ｄ Ｐ Ｓ 快速
的 中断处 理 能 力 进 行 电 流 检 测 的 方 法 ， 出 了 电 给
路 设计 方 案 及 处 理 程 序 ， 验 结 果 证 明 了该 方 法 实 的有效 性 。
６ 一 ６
基于 Ｄ Ｐ和夏 Ｒ １２的电机 电流检测新方法 Ｓ ２７
国际整 流 器公 司 （ Ｒ） 出 了系列 高 性 能 线 性 电 流 Ｉ 推
传感 器 芯 片 Ｉ ２ ７ ， 能够 将 取 样 电 阻 上 采 样 到 Ｒ １ｘ 它
的工程精 度 。但 是这 种方法 用于测 量非 正弦 供 电流
或 含有谐 波较 多 的电流时 ， 测量将 产生 较大 的误差 。
放大器或线性光耦进行隔离放大 ， 然后送到控制器。
采 样 电阻 的放 置位 置 ， 两种方 式 ： 是在 电机 的 有 一种
任 两相 绕组 中分别 串人 两个 采 样 电 阻 ； 另一 种 是将 采样 电阻 串联 在低 端母线 中。 电流 采 样 信 号 通 常 需 要 经 过 Ｄ Ｐ的 Ａ Ｃ转 Ｓ Ｄ 换成数字量 ， 验 表明 ，Ｄ 经 Ａ Ｃ往 往 存 在 精 度 不 够 、 温度 漂 移 、 受 引 脚 电平 冲 击 烧 坏 芯 片 等 问 题 。 易
进 行采 样 。 电流 采样 必 须 实 时 ， 确 可 靠 ， 且 要 准 并
求 被测 电路 与控 制 电路 的 可 靠 隔 离 。 通 常 电 流 检
测 的方 法有 三种 ： 电流 互 感 器 、 尔 电 流 传感 器 和 霍
采 样 电阻 。 电流 互感器 被广 泛应用 于 电流的测 量 。因为它 的原副边 采用磁 耦 合 ， 可 以实 现 被测 电路 与控 制 故 电路 的隔离 。互 感 器用 于测 量 正 弦 电流 ， 有 足够 具
基于瞬时无功电流理论三相谐波提取的DSP实现
0 引言
有源滤波器有源滤波器是目前国内外谐波抑制技术的一个重要研究方向，在国外APF技术已得到了大量应用。APF技术的原理就是把三相畸变电流的谐波提取谐波提取出来作为指令电流，控制PWM主电路产生一反向的谐波电流以补偿电网中的谐波电流，因此，三相谐波电流提取的效果直接决定了APF谐波补偿的效果。
截止频率fc越小，谐波电流的检测精度越高，但动态响应过程太慢，截止频率fc越大，可以加快动态响应过程，但由于低次谐波未被LPF衰减掉，容易造成检测波形失真，影响检测精度。APF中电流最低次谐波为5次，经dq变换后为4次即200Hz。综合考虑截止频率选用130Hz。
最后用归一化滤波器计算得传递函数为：
2）方法2 基于频域分析的FFT[2]和DFT[3]分解方法，这种方法将非正弦的交流电流表达为基波电流和谐波电流之和，然后根据三角变换方法将基波电流进一步分解为无功电流和有功电流。这种方法由于计算很复杂，因而有较大延迟。
3）方法3 基于自适应干扰抵消原理的自适应闭环检测方法[4]，这种方法把电压作为参考输入，负载电流作为原始输入，构成一闭环连续调整的谐波及无功电流自适应检测系统，这种方法虽然也是采用模拟电路实现，但是这种检测系统的运行特性基本与元件参数无关。
idqo==C=（1）
式中：
C=×
基于无功功率电流理论，谐波电流检测方法的计算框图。从图3不难看出，计算主要分为4个过程。
图3 dq变换提取三相谐波的原理框图
1）dqo变换，将abc坐标系的三相电流转换到dqo坐标系；
2）低通滤波，将id，iq中的直流分量id，iq分别滤出来；
4）方法4 基于广义瞬时无功功率p，q计算方法，这种方法是目前APF中常用的一种方法，其主要原理框图。这种方法是基于瞬时无功功率理论瞬时无功功率理论，它先计算出有功功率p和无功功率q，然后经低通滤波器（LPF）得到有功功率和无功功率的直流分量，然后通过功率和电压计算出三相的基波分量。这种方法的一个局限就是只能应用在电网电压无畸变的时候。
基于dsp的基波无功电流检测
—５２—２００４年第３期２００４年５月１０日机车电传动ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥＦＯＲＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥＳ№ ３， ２００４Ｍａｙ １０， ２００４基于ＤＳＰ的基波无功电流检测王德昌１，郭育华１，李文生２（１．西南交通大学电气工程学院，四川成都６１００３１；２．神木北机务段，陕西神木７１９３１６）试验检测作者简介：王德昌（１９７９－），男，西南交通大学电力电子与电力传动专业硕士研究生，主要研究方向为电力电子技术及其应用和无功检测及补偿技术。
摘要：根据三相瞬时无功功率理论，利用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰ完成了对负载无功电流的检测，讨论了硬件和软件的详细设计。
在ＭＡＴＬＡＢ平台上设计了无功电流的低通滤波器，并在一台５０ｋＶＡ的静止无功发生器上得到了成功的应用。
关键词：瞬时无功功率；无功电流；检测；ＤＳＰ；ＭＡＴＬＡＢ中图分类号：ＴＭ７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１２８Ｘ（２００４）０３－００５２－０４收稿日期：２００３－０８－２７基金项目：国家“８６３”资助项目（２００１ＡＡ５０５０００－２０５）Detection of fundamental reactive current based on DSPＷＡＮＧ Ｄｅ－ｃｈａｎｇ１， ＧＵＯ Ｙｕ－ｈｕａ１， ＬＩ Ｗｅｎ－ｓｈｅｎｇ２（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｓｉｃｈｕａｎ ６１００３１， Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｍｕｂｅｉ Ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ Ｄｅｐｏｔ， Ｓｈｅｎｍｕ， Ｓｈａａｎｘｉ ７１９３１６， Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｔｈｅｏｒｙ， ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｌｏａｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰ． Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ． Ｔｈｅ ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｏｎ ＭＡＴＬＡＢ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ａｎｄ ｉｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｏｆ ５０ｋＶＡ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ； ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ； ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ； ＤＳＰ； ＭＡＴＬＡＢ０引言随着电力电子设备和大量非线性负载的应用，电网的污染日益严重，对电网和用电设备造成了很大的危害。
基于DSP和FFT的三相无功功率测量
基于DSP和FFT的三相无功功率测量
公茂法;林煜清;刘丙乾;邱烽;葛卉婷;杨宁霞
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2014(000)014
【摘要】介绍了一种基于DSP的电网三相无功功率测量系统，系统采用软件锁相对一个周期内的信号进行等间隔的采样，利用快速傅里叶算法计算无功功率等电量参数，为实时补偿无功功率提供依据。
给出了系统相应的硬件设计电路和软件设计，经实际测量验证了系统的可行性和准确性。
【总页数】4页(P75-78)
【作者】公茂法;林煜清;刘丙乾;邱烽;葛卉婷;杨宁霞
【作者单位】山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590;山东科技大
学信息与电气工程学院，山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院，
山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590;山东科
技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590;山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590
【正文语种】中文
【中图分类】TM933
【相关文献】
1.三相无功功率测量的异常现象探析 [J], 施永红
2.利用单片机交流采样技术消除三相无功功率测量的不对称误差 [J], 肖矿发
3.关于对称三相电路无功功率测量的讨论 [J], 田社平;陈洪亮
4.基于DSP的FFT算法在无功补偿控制器上的应用 [J], 王笃亭
5.三相无功功率测量的方法及误差分析 [J], 樊韶胜;王小华
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基于DSP谐波与无功电流同步检测方法
Ｖｏ Ｉ Ｎ Ｏ． ｌ６ ２
Ａｐｒ ２ ０７ ． ０
文 章 编 号 ：６ １ １７ ２ ０ ２ １ ８ ５ １ ７ —７ ４ ｆ ０ ７ ０ —０ ６ —０ Ｊ
基于 Ｄ Ｐ谐波与无功 电流 同步检测方法 Ｓ
黄 峰 ， 赵 光 宙
（ 浙江 大学 电气工程 学 院， 江 杭 州 ３ ０ ２ ） 浙 １ ０ ７
Ｈ ＵＡＮＧ ｎ ＺＨＡ Ｏ ａ ｇ— ｈ Ｆｅ ｇ， Ｇｕ ｎ ｚ ｏｕ （ ｌ ｇ ｆＥｌｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅｉｇ，Ｚ ￣ｉｎ ｉｅｓｔ Ｃｏｌ ｅｏ ｅ ｔｉａ ｉｅ ｒｎ ｅ Ｅｎ ｈ ａ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｙ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ ２ ， ｉａ ｎ ｚ ｏ １ ０ ７ Ｃｈｎ ）
随着 现代 电力 电 子技 术 的 飞速 发 展 ， 特别 是 各 种变频 器 、 变流器 、 关 电 源 的广 泛应 用 ， 网 的谐 开 电 波 污染 问题 越 来 越 严 重． 研 究 抑 制 和 消 除 谐 波 、 在 补偿 无 功功 率 方 面 ， 日本 学 者 Ａｋ ｇ 于 １ ８ ａｉ ９ ３年 提 出了三相 瞬时 无功 功 率理 论 口 ， 大地 促 进 了有 源 ］极 电力 滤波 器 （ Ｆ 的 广泛 研 究 和应 用 ． 是 当三 相 ＡＰ ） 但 电压 不对 称且 畸变 时 ， 于 三相 瞬 时无 功 功率 理 论 基 的 ｐｑ２方法 和 ｉ ｉ【 方法 都 会 带来 不 可忽 略 的计 －ｒ ｐ 。 － ３
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｌｉ ｔ ｔｏ ｈ ｏｎｖ ｎｔｏｎ ｌｓ ｎｃ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｍｉａ ｉ ｎｓｏｆｔ ｅ ｃ ｅ ｉ ａ ｙ ｈｒ ｎｏｕ ｔ ｃ ｉ ｔ ｄ ｆ ｅ ｃ ｉ ｅ ａ ａ ｍ ｏ ｉ ｓｄｅ ｅ ｔｎｇ ｍｅ ｈｏ ｏｒｒ ａ ｔｖ ｎｄ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｒ ｅ ｔ ｎ ｃ ｓ ｆ ｕ ａ ａ ｃ ｄ ｏ ｓ ｏｒ ｅ ｈｒ ｅ ｐ ｓ ｌａ ｓ ｉ ｉｃ ｓ ｅ ． Ｔｈ ｎ，ａ ｄｖ ｎ ｅ ｕ ｒ ｎ ｓｉ ａ ｅ ｏ ｎｂ ｌ ｎ ｅ ｒ ｄｉｔ ｔ ｄ ｔ ｅ － ｈａ ｅ ｖｏ ｔ ｇｅ Ｓ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｅ ｎａ ａｃｄ ｍｅ ｈ ｉ ｐｒ ｐ ｅ ｔ ｒ ｐｌ ｃ ｔ ｅ ｈａ ｅ ｏ ｔ ｇ ｂｙ ｕｎ ｍ ｅ ａ ｐ ｉｉ － ｅ ｕｅ ｅ ｏｌａ ． ｔ ｏｄ ｓ ｏ ｏｓ ｄ ｏ ｅ ａ ｅ ｈ ｐ ｓ ｖ ｌａ ｅ ｆ ｄａ ｎｔ ｌ ｏｓｔｖｅ ｓ ｑ ｎｃ ｖ ｔ ｇｅ Ｔａ ｎ ｃ ｏｕ ｏ ｔ ｓ ｅ ｄ ｎ ｓ ａ ｓ ａ ｌ ｙ， ｉ ｗａ ｃ ｒ ｉ ｄ ｋｉ ｇ ａ ｃ ｔ ｆ ｈｅ ｐ ｅ ｉ ｅ ｓ ｎｄ ｔ ｂｉｉ ｔ ｔ ｓ ａ ｒｅ ｏｕ ｂ ＴＭ Ｓ３ ０ ｔ ｙ ２ ＶＣ５ ２ ４０ Ｄｉ ｔ ｇｉａｌ
dsp谐波电流方法
要求不高， 而希望计算量小。因 选用了Ｒ 滤波器； 此， Ｒ ４ 负载电流中的谐波范围主要在 ２ 次之下， １ ０ ） ０ 即 ０ １。根 ０ 据采样定理， 可选择采样频率为５０１０ ００ 综上所述， 实验中采用了截止频率为 ５１ 采样频率为 ０、 ＳＯ ｚ 阶Ｂｔｗｒ 皿 低通数字滤波器。数字滤波器的设 ＯＯ 的４ ｕ ｏｈ ｈ ｅ ｔ 计是根据 Ｔ公司的模块得出的， ｉ 参数亦是 ７ 的软件中计算得 ７
ｄ 方法的谐波与无功电流检测与分离， － ｑ 介绍了相关软件， 并给 出了实验结果。
２ 检测原理
ｄ 方法的原理已 － ｑ 经有很多文章介绍过【］为叙述方便． ３， 这
鬓
３１ 软件设计 ．
ｍ
图１ ｑ 法检测原 ｄ 方 － 理图 里予以 简单介绍。 如图１ －方法的 原理图。 为（ ｑ 检侧 将 相电 ， 经３ 变 到甲坐 系 再经内变 ，ｙｉ － 换 三 流ｉ ｉ 。 ２ ， 标 下 换
率 论的Ｉ 法、 法、ｑ 技术 成 检 方法， 理 ｒ ｉ ｑ 户ｑ ｄ 法是 最 熟的 测 － 其电
路结构简单， 可行性高， 性能良好。但该方法的实现多采用模拟 电路， 实践表明模拟器件的固有缺点如可靠性不高、 零漂较大等 使整个系统性能变差。为此， 本文提出了采用 ７ 公司所产 １ Ｔ Ｓ２Ｌ ４７ 的高速 ＤＰ数字信号处理器） Ｍ３０Ｆ ０Ａ ２ Ｓ（ 芯片来实现基于
时检测就显得非常重要。
将ｉ １ 解为 流 量 交流 量： 二ｄ ｉ ｉ １＋ ｄ， 、 分 直 分 和 分 ｉ ｉ ｄｑ 。 ｄ ＋ ， ＝
・电 」ｑ ・流 二 ，可 Ｃ 基一 ． ・ Ｃ ｄ
将基波电流与三相负载电流 ｉ ｉ 。 。 ，ｉ相减， ， 即可得出负载 电流的谐波分量 Ｌ， ６ａ ａｌ ｄ ｙ ， ＿
基于DSP的电能质量监测仪
!"#$J ("#$J
" "
) + !（ ,） # + +
因此前一级的运算结果是后一级运算的输入，
) + ,） #(（ + +
+
・ *J + #!（ ,） (（ ,） + + ・ 又因为视在功率 EJ!"#$ ("#$，所以无功功率 -J 。在 DEB 指令集中， 平方累加、 相乘累加在 重复命令下都是单周期指令， 这使得上述运算得以
;E)!) 是 用 来 传 输 仪 器 与 BI 机 之 间 的 数 据 和 命 令，便于将经 DEB 处理后的数据传输给 BI 机作进 一步的分析处理，或用 BI 机对仪器实现远程操作
控制。 检测功能实现原理 我们研制的电能质量监测仪主要对电网的电 压、 电流、 有功、 无功、 频率进行监测， 对电网的谐 波、 三相电压不平衡度、 电压闪变进行分析。下面将 简单的介绍各项功能的实现原理。 电压、 电流、 有功功率、 无功功率的测量 根据电路理论的知识，我们可得交流电压、 电 流的有效值、 有功功率值分别如下式
总第 %- 卷 第 $%% 期
电测与仪表
R;A.%- S;.$%% U69. +&&+
+&&+ 年 第 0 期
NA7>:83>6A *764=87G79: T )94:8=G79:6:3;9
基于 !"# 的电能质量监测仪
施奕平， 吴国安
（ 华中科技大学电子科学与技术系， 武汉
$%&&’$）
摘要： 介绍了以 () 公司 (*"%+&,+$& 为核心的便携式电能质量监测仪的研制。结合 !"# 芯片的特点分析了仪器的硬件电路及其对电压、 电流、 有功功率、 无功功率、 频率、 谐波、 电压闪变等各项电能质量监测功能的实现原理。 关键词： 电能质量； 数字信号处理（ ； !"#） ,,( 中图分类号： (*-%%.$ 文献标识码： / 文章编号： 0&&010%-&（ +&&+） &01&&0’1&%
基于DSP控制的电网无功电压分区动态检测方法研究柯陈林
基于DSP控制的电网无功电压分区动态检测方法研究柯陈林发布时间：2021-09-05T15:07:37.715Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第11期作者：柯陈林[导读] DSP是一种数字信号处理技术，是将信号转换为数字形式，通过专用集成电路，取消监控端数据传输过程中原有的集中器，并在此过程中对数字信号做出相应的处理。
广东电网有限责任公司河源供电局广东省河源市 517000摘要：可靠的供电质量能保障社会用电可靠性，推动社会经济发展。
在现代化发展过程中，电力系统运行期间会因为长期损害导致电网出现问题，电网电路受到损害严重影响电力系统运行的稳定性，对社会用户用电造成影响，产生不良的用电体验，降低用户满意度。
关键词：DSP控制;电网无功电压分区;动态检测方法引言电网是电力系统与电力用户之间的重要枢纽，其存在的目的是为用户提供可靠的电力资源，保障社会电力设备有效运行。
对于无功功率问题，需要对电网进行无功补偿措施和电压控制分析，从而达到稳定电压，防止降损的目的，保证供电质量的可靠性，提高电力系统的安全性、稳定性以及经济效益。
1DSP的含义DSP是一种数字信号处理技术，是将信号转换为数字形式，通过专用集成电路，取消监控端数据传输过程中原有的集中器，并在此过程中对数字信号做出相应的处理。
DSP技术能够直接在GMTS或者LTEG网络架构上实现，可以实现多网络部署，为35kv电网故障监测系统的设计提供了强有力的技术支持。
2电网无功电压分区的基本现况在电力传输中有效控制无功电压，可以保证现代电网的运行效率，保障电网的可靠性。
多数电力企业选择的无功补偿模式都是基于变电站产生的补偿方法，因为功率能达到35kV，所以出现线损的概率比较低。
但是，对于10kV的与更小的电力系统来说，其本身拥有的无功补偿容量比较小，使得线路的功率无法达到相关管理的规定要求，因此，造成线路电损情况出现。
尤其在用电高峰期的时间段，线路无法提供稳定的电力，电力质量非常差，造成电力企业的损失。