Smmt (2.4)
一COS仍t 一COS仍t 一Sin仍t 里尸..!L 一一C中图
该方法中，需要用到与a相电网电压e。同相位的正弦信号sin叹和对应的余弦 信号一cosot，他们由一个锁相环(PLL)和一个正、余弦信号发生电路得到。根据 定义能够计算出今、几，经过LPF滤波得出的i，、几直流分量几鸡。这里，今鸡是 由基波分量i护i护份产生的，因此由iP凡即可计算出ia，、喻、份，进而计算出 谐波分量标、瓜、ic^。
基波分量jribf’份计算如下: (2.25)
门Jleees一.伟一.与尸已!L!CC一一 ，Jee.welesweeses.
.与la.，Ic.，eewelweesJres
当要检测谐波电流和无功电流之和时，只需要断开图2.8中计算i;的通道即 可。
对于三相三线制电路，只要电网电压波形发生畸变，而不论三相电压、电流
是否对称，p、q运算方法的检测结果都有误差，只是误差的情况不同;而按i，一几 运算方式检测时，由于只取sinot、一cosot参与运算，畸变电压的谐波成分在运算 过程中不出现，因而检测结果不受电压波形畸变的影响，检测结果是准确的〔’s]。 2.5.3无功电流检测方法的改进[191
在三相四线制系统中，三相不平衡将导致三相电流之和不为零。按对称分量 法，三相负载电流可以分解为正序、负序和零序三种对称分量之和，即: i=i，+i_+10(2.26)
正序分量三相幅值相等，相位按A、B、C依次滞后1200;相位按A、B、C 依次超前120。:零序分量在幅值和相位上均相同，即: iao==100=ico(2.27)
三相至两相变换可表示为:
日·生{一份价侧(2.28) ，J..eseeeseslhocoao-，‘;口.;‘r..lesesJes ，‘飞︸C(2.29)
﹁ee己J.eseses八UnU
尸:﹂一一﹃.eseeeslesesl几Jbocoao尸..eseeesesJl，Jleseseeleseses人一气兀‘111山勺、工一一1︷2一万2 ︵0︸ 123
可知，采用瞬时无功功率检测法时，零序分量并不反映到正交的 Q一p坐标中，由此产生了零序谐波泄露，会使补偿产生误差。
现阶段我国低压电网采用三相四线制，由于单相负荷的不平衡分配，零序电 流必然存在，加之低压电网的地磁谐波含量较大，用该方法检测电网中的谐波电 流必将产生零序泄露误差。
由于上面的瞬时无功功率检测方法有其不足，本文提出一种新的检测方法对 其进行改进。该方法的检测原理图如图2.9所示。 俩.场.场
XXXXXXXXXXXXXXX尸尸尸尸尸尸 乡乡乡乡乡 lll口口口口口
卜卜卜卜门门份份口口口口口巴巴 图2.9改进算法的无功检测原理图
Fig2.9Thesehematiedi砚歹ajrnofimProvedalgorithmiereactivepowerdeteetionmethod 为简单起见，假设电网黯e。、e。、ec三相对称而且没有畸变，，。: e。=凡sin“t
e*=凡sin佃t一1200) e。=E，sin(ot+1200) (2.30)
TsC型无功补偿装置
负载电流i。、i。、ic可表示为基波与谐波电流之和: ，。=，。、+艺“ (2.31)
ic=ic，+艺ick
考虑到三相不平衡，将电流分为正序、负序、零序。则基波电流表示如下: ia，=I，，sin(而一甲)+I卜sin(。t+0卜)+几。 i，，=I卜sin(ot一甲一1200)+I卜sin佃t+0卜+1200)+几。 icl=11，sin(。t一甲+1200)+几_sin(。t+0卜一1200)+11。 (2.32) 其中乙，、六_、入。分别是基波正序、负序、零序分量的幅值，.甲是功率因数角， e卜是基波负序的初始相位。
谐波电流也分为正序、负序、零序，k次谐波电流可表示为: 临=Ik*sin(灿t+0**)+Ik_sin(灿t+0卜)+Ik。
i，=Ik，sin(扬t+0*，一1200)+Ik_sin(标t+0卜+1200)+Ik。(2.33) i‘=Ik、sin(灿t+0*十+1200)+Ik一sin(灿t+0卜一1200)+Ik。
其中人+、人_、人。分别是k次谐波正序、负序、零序分量的幅值，ek+、氏_是 谐波正序、负序的初始相位。
三相瞬时功率p可由下式计算得到: P=eaia+e。几+ecic
=e。(ia.+艺“)+e，(几，+艺iak)+e:(ic，+Zick)kkk
=(e。ia，+e，几，+e‘ic，)+Z(e口瓜+e，瓜+e。瓜)(2.34) =夕，+Z夕*
将式子(3.8)、(3.10)、(3.11)代入夕:、夕*，化简可得: P，=e。ia，+e，i。，+e‘icl 3__ =百七，，l ‘、。。9甲一号二‘】一(“+”1一)(2.35)
P*=eaiak+e，i，+ecic* 3__
=二也，Ik*cosl(k
乙一;知‘+。1+]一县E，Ik_乙eos[(k+l知t+0*_](2.36) 将式(2.32)和(2. ，=夕、+X，*k 33)代入(2.34)可得: 3__ =二七，，l
‘*一，一号二‘】一(‘，+”】一) ·万‘号E·‘*一【(‘-‘、‘+”1十】一号E。‘卜一。(‘+‘、‘+”卜， (2.37)
上式包含直流分量和一些列谐波分量。谐波频率最低可达10OHz，经过低通滤 ，___、.，，、‘、._，、~_二、卜:~~.一一一一一3__~一吸(L冲)，P甲阴谓饭分量叫以得云，只剩卜稳忐但P=二七之卜cos甲。县甲， 乙
了1+cos甲就是基波正序电流有功分量的幅值。对于A相，基波正序电流有功分量 i口l，=11十eos币sinot。其中i。1， 可以由下式得到:
ial，=I一*eos甲sinor (圣E，‘，+一，)·(二9。。‘) 号E‘ Pxea
e了+e了+e了
同理可以得到其他两相基波正序电流的有功分量: (2.38)
ial，=11十cos甲sin伽t一1200) Px召右
e了+e了+e了 (2.39) ia，，=几*cos甲sin佃t+1200) Pxec
e云+e了+e了 (2.40)
从实际负载电流i。、几、ic中减去基波正序电流的有功分量ial，、与，、ic，，， 即可得到包括基波无功电流、零序电流、负序电流及谐波电流在内的所有有害电 流。
本节首先介绍了三相电路无功电流和谐波检测方法的现状;然后详细阐述了
现在最普遍用的基于瞬时无功功率的无功电流检测方法，该方法有p一q和i，一i。两 种检测法，分析了两种方法的具体检测过程及各自的特点，并且提出了一种更理 想的基于瞬时无功功率理论的检测方法，能够更好的测出三相电路的无功电流。 2.6TSC发展动向
晶闸管投切电容器具有优良的动态无功功率补偿性能。近年来在低压配电网 中得到了迅速的广应用。该技术在以下几个方面的发展动向值得注意:
(1)进一步提高TSC产品的可靠性，降低产品成本。TSC产品是集强电(晶闸管、 电容器等)与弱电(微处理器、存储器等)于一体，它们间的电磁干扰是非常严 重的。合理选择电子器件及设计控制器电路，合理选择检测物理量和控制算法， 进一步提高产品的可靠性和抗干扰能力，减小投切的振荡，降低产品成本，提高 产品的竞争力是今后的一个研究方向。
(2)无功参量的快速检测及控制新方法。快速准确地检测系统的无功参数，是TSC 进行快速动态补偿的前提条件。虽然目前提出了一些检测
(3)研制兼具补偿无功和抑制谐波的多功能产品。TSC实现了电容器快速、无冲 击投切，但当供电系统或负荷中存在大量谐波时，往往由于谐波放大导致电容器 损坏或晶闸管烧毁。研制开发兼有TSC与电力滤波器双重优点的晶闸管开关滤波 器(TsF一Thyrist。rswstChedFizter)，将成为改善系统功率因数、抑制谐波、 稳定系统电压、改善电能质量的有效手段〔20]。
(4)高压系统中的TSC技术。由于受到晶闸管耐压水平的限制，目前用于高压系 统的TSC是通过变压器降压接入的，如用于电气化铁道牵引变电所中的TSC。研制 直接接入高压电网进行高压动态无功补偿的装置具有重要意义。该方式的关键问 题是要解决补偿装置可控硅和二极管的耐压，即多个晶闸管元件串联及均压、触 发控制的同步性等。