电厂正序、负序、零序电流.doc

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。:x2_9N1s/c't0\-n4v)K)e9M7r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）。4e%r%_1Jb#Q'^,|L)G1n%D:\&O*g-D%^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。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。4^+?9r/@8k$x0_4v8y+^'\)k0P!d/D(d$E+M)X-k$c2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。:Z&b-N,L/?2@!_?7|$[2e%I.X"Ak&G6^3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。'L(U3z#p![2c"[+j4m%]'d9z4L*f6c,[8Z通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。(q*`)r9s9],P&Z3i.B:p%q:N7l3G5C4},c在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系，故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述，之所以要把基波分解成三个分量，是为了方便对系统的分析和状态的判别，如出现零序很多情况就是发生单相接地，这些分析都是基于基波的，而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差，因此谐波是个外来的干扰量，其数值并不是我们分析时想要的，就如三次谐波对零序分量的干扰。图1是并联型有源滤波器的系统框图，其基本原理是：通过检测环节计算出负载的谐波和无功电流，然后控制逆变电路输出，向电网注入与负载的无功和谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流，从而使电网电流中只含有基波有功分量。这样，该装置既可以实现对谐波的滤波作用，又可以提供电力系统所需的无功电流，便可大大提高电能利用率，提高经济效益。

图1并联型有源滤波器的系统框图本文提出一种新的谐波和无功电流检测算法，图2为负载谐波和无功电流的检测原理图,图中虚线框内为直流侧电压控制部分。如图2所示，首先检测出实际负载电流和电网电压，对这6个量进行计算即可得到所需的三相负载谐波和无功电流。

图2谐波和无功电流检测算法原理图为简单起见，假定电网电压三相对称、无畸变，则uA=UMsinωtuB=UMsin(ωt－2π/3)（1）uC=UMsin(ωt＋2π/3)负载电流iA，iB，iC可以表示为基波与谐波之和，即iA=iA1＋iAkiB=iB1＋iBk（2）iC=iC1＋iCk考虑到负载不对称，将电流分为正序、负序、零序，则基波电流为iA1=i1＋sin(ωt－φ)＋i1－sin(ωt＋θ1－)＋i10iB1=i1＋sin(ωt－φ－2π/3)＋i1－sin(ωt＋θ1－＋2π/3)＋i10iC1=i1＋sin(ωt－φ＋2π/3)＋i1－sin(ωt＋θ1－－2π/3)＋i10（3）式中：i1+，i1-，i10为基波正序、负序、零序分量的幅值；φ为功率因数角；θ1－为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iAk=ik＋sin(kωt＋θk＋)＋ik－sin(kωt＋θk－)＋ik0iBk=ik＋sin(kωt＋θk＋－2π/3)＋ik－sin(kωt＋θk－＋2π/3)＋ik0iCk=ik＋sin(kωt＋θk＋＋2π/3)＋ik－s