电流平均值谐波检测法MATLAB仿真
中的直流分量和分别与三相电流的正序基波有功和无功分量相
。用LPF分离
如下，
对应，而其中的交流分量分别与谐波或不对称分量相对应出
和
，再对式(3-13)进行反变换，就得到基波分量
与p、q运算法相似，当要检测谐波和无功电流之和时，只需断开图3.3中计算的通道即可。而如果只需检测无功电流，则只对进行反变换即可。
理论分析表明，对于三相三线制电路，即使电网电压发生畸变，按这种方式进行检测时，由于只取
、
参与计算，畸变电压的谐
。
波成分在运算过程中不出现，检测结果也不受电压波形畸变的影响
3.3 基于电流移动平均值原理谐波检测新方法
上述两种方法，均需使用滤波器。使用模拟低通滤波器时，动态响应较慢，过渡时间要将近两个周期。而使用数字滤波器虽然延迟较小，但数字实现较为复杂，计算量较大。本节介绍一种改进的平均值原理方法
法——电流移动
。它不使用传统滤波器，而是利用电流结构特点，由平
均值原理得到与基波分量对应的直流量，进而得到谐波和无功分量，具有较快的动态响应速度。 3.3.1 电流移动平均值原理
基于瞬时无功功率的
法构造了以同步电压(
系统)速度旋转
，并通
的具有两个正交轴的参考坐标系，来得到瞬时电流两相分量过传统的滤波器LPF滤波，得到与电流基波分量对应的直流量。
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电流平均值法也以同步变换为基础，只是它以一个计算电流i平
均值的模块来代替LPF，实现了“滤波”。此模块得到的平均值即为与电流基频成分对应的直流量。原理分析如下:
考虑一对称三相负载，其三相电流将互有三相基波电流相位为：
。则第n次谐波分量的相位为:
电角度的相位差，即
，相序为
三的倍数次谐波的次数为3*i，1=0，1，2?。将n=3*i代入上式，有：
，即三的倍数次谐波为为零序。如果是三相四线系统，这
些谐波分量将出现在中线电流中。对于三相三线，这些谐波分量将不能流通。
第6*i+5次谐波，i=0，1，2?(即第5次，11次，17次?谐波)对基波而言为负序。将n=6*1+5代入式(3-21)，同理得三相谐波相位为:
，即相序为a-c-b。
第6*i+1次谐波，i=0，l，2，3?(即1次，7次，13次，?)与基波同为正序。将n=6*i+l代入式(6)，得三相谐波相位分别为:
，相序为a-b-c。
经过三相到两相变换，即静止坐标系到同步坐标系的变换后，由式 (3-18)知，正序谐波的次数将降低一次，而负序谐波的次数将升高一次。则6*n+1和6*n+5次谐波经过变换后，次数将分别为6*n和6*n+6(=6*(n+1))，它们均是六的倍数。因此，若对电流
进行积分，
经过1/6基波周期后，得到的非零平均值分量就是与基波分量对应的直流量(负载电流不对称时，电流中含有偶次谐波，同步变换后谐波为三的倍数
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次，积分区间改为1/3个基波周期)，据此就可得到负载电流的基波分量。这即是电流移动平均值的基本原理。
电流平均值法原理框图如图(3.4)所示。它包括积分模块、延迟模块、减法模块和除法模块各一个。延迟模块的输出是电流积分延迟1/6基波周期的值。积分模块的输出减去延迟模块的输出表示电流在区间[t-T/6,t]的积分值(T为基波周期)，除法模块完成积分电流除以积分区间T/6。因而此结构得到的输出是
和 在T/6内的移动平均值:
两相电流
分别减去上式得到的对应平均值，就得到要检测的谐
波和无功电流分量。
3. 3. 2 基于移动平均值原理的谐波检测法
图(3.5)为用电流平均值法获取指令电流的框图。可以看出，与基于瞬时无功功率理论的
谐波检测法基本相同，只是以一个计算电流移动平
均值的模块代替了滤波器LPF。
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当要同时补偿高次谐波和无功时，只需把上图的通道断掉即可。
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第四章 电流平均值谐波检测方法仿真研究
4. 1 概述
在设计一个实验装置前对系统进行仿真是一项非常必要的工作。仿真的目的是验证所提出方法的合理性、正确性、可实现性，为构建实际的系统提供理论依据，为实际问题的设计提供指导。通过仿真还可以对实际的系统有一个全面的了解和认识，对于一些实际问题中难以通过实验显示出的系统动态特性，利用仿真可以很好的显现出来。
本章利用MATLAB6.1里的动态仿真工具Simulink，对所介绍的电流平均值谐波检测法进行了仿真。MATLAB是由Mathworks公司开发的软件，自从1984年该公司推出1.0版本一来，到现在已经发展到6.5版本。它具有强大的科学计算与可视化功能、简单易用的开放式环境以及30多个面向不同领域的工具箱，使得MATLAB在许多学科领域中成为计算机辅助设计和分析、算法验证及应用开发的基本工具和首选平台。
Simulink是运行在MATLAB环境下，用于建模、仿真和分析动态系统的软件包。它支持连续、离散及二者混合的线性和非线性系统。它提供了一种图形化的交互环境，用户可以在模块库中选择所需模块或自己封装模块，通过简单拖曳至工作区上，连接成所需的模拟或数字系统，从而简化了设计流程。与其他系统的仿真软件包相比，具有直观、方便、灵活的特点
。
4. 2 电流变换及移动平均值模块在51mulink下的实现
从图(3.5)看出，电流变换主要是三相电流到两相电流变换及反变换，此环节只是矩阵乘法运算。将式(3-13)中矩阵
变为一个矩阵，可得:
为三相负载电流输入，乘法器Product、加法器Sum和放大器Gain均由
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