0 引言
目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器(Active Power Filter—APF)。而该滤波器性能的好坏与它所采用的谐波电流检测方法有很大关系。因此，如何实时准确地检测出非线性负载电流中的谐波及无功电流是 有源电力滤波器(APF)的关键技术。瞬时功率理论是最适合有源电力滤波器对谐波进行实时检测的方法，目前基本上采用低通滤波器滤波(LPF)方式得出基波电流分量，然后与被检测电流相减，最终得出谐波电流分量。本文则给出另一种方法，即直接使用高通滤波器(HPF)来得到谐波电流分量，而不再需要与被检测电流相减，从而使检测装置得到进一步简化。
1 基本原理
以三相电路瞬时无功功率理论为基础，采用同步旋转park变换的d-q的基本思想是将a-b-c坐标系下的电流量变换到d-q两相正交坐标系下来研究。设三相电压、电流是平衡且无零轴分量，那么，将三相负载电流iLa、iLb、iLc变换到d-q坐标系下，可得：
其中，C1为Park变换矩阵C的一部分：
(2)式中的C1与ip、iq运算方式中的C32C是相同的，ip、iq的运算方式可参考有关资料。
其中：
事实上，也可以将(1)式中的id、iq表示成如下形式：
然后，对公式(1)进行反变换，就可以得到a-b-c坐标下的三相谐波电流值：
上述分析是只检测负载谐波电流的情况，如果需同时检测无功电流分量，则令式(1)中的iq=0即可。此外，对于三相电压不对称、电压波形畸变的系 统，该方法仍然有效。在电流不对称时，对于三相三线制系统，上述方法也仍然有效；而对于三相四线制系统，则需要将零序分量从各电流中剔除，然后重复各步 骤。该谐波检测方法的原理图如图1所示。其中PLL为锁相环，可用来产生与电源电压同步的标正余弦函数。
2 MATLAB仿真结果及分析
采用MATLA的SIMULINK软件进行仿真时，其检测电路模型可按照图1的原理进行搭建，模型的参数选择为：电源为工频220 V，电源支路上的，Rs=0.3Ω，Ls=0.3 mH；谐波源为三相整流桥电路的交流侧电流，直流侧接的电阻电感负载R1=8Ω，L1=80 mH。这种情况下，整流桥的交流侧电流可近似为方波。其仿真波形如图2所示。
其中，图2(a)为a相电网电压ea和被检测电流ila波形图，b、c两相的电压和电流波形相同，但相位分别滞后120°和240°。图2(b)和 图2(c)分别为采用高通和低通滤波器所得到的谐波分量波形，而图3则分别给出了采用低通滤波器所得到的谐波分量频谱图，由图可见，其高通和低通两波形基 本一致，同时两频谱图也基本一致，这说明该方法能准确检测出谐波分量。
3 结束语
本文对该谐波检测方法进行了理论分析。该方法根据瞬时无功功率理论，将三相整流电路交流侧电流经过坐标变换得到id、iq，然后利用高通滤波器 (HPF)分离出其中的交流分量，再经过坐标反变换获得谐波电流分量，最后进行MATLAB仿真实验。实验结果表明，与低通滤波方法相比，该方法不仅能快 速准确地检测出谐波分量，而且能使谐波检测得到进一步简化。
