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3 低通滤波器的设计与实现
有功功率的获得是通过对瞬时功率进行低通滤波实现的，因此，低通滤波器的性能直接影响有功功率数据获得的快速性和准确性。低通滤波器具有以下特性：①对于同一截止频率，阶数越高，滤波效果越好，但延迟越大；②对于同一阶数，截止频率越高，延迟越小，但滤波效果越差。
该低通滤波器仅需得到直流分量，考虑瞬时功率中只含基波及其更高次谐波，可得滤波器的基本要求：频率小于10 Hz通带内，幅度特性下降小于3 dB；频率大于40 Hz阻带内，衰减大于20dB，采样频率为10 kHz。由此可得数字边缘频率：


实际应用中，只需按照该差分方程编程，将各参数代入即可。

4 三相锁相环的设计与实现
APF正常工作和具有良好性能的重要条件是确定电网电压的相位。通常采用锁相环获得电网电压同步信号。锁相环的基本原理是：通过鉴相器获取电网电压与同步信号之间的相位误差，将其作为压控振荡器的输入以调整同步信号的频率与相位，使其保持与电网电压的同步。

由图2可见，正弦信号us可通过同步坐标变换分解在同步旋转坐标的d轴和q轴，d轴分量代表us信号中同频同相的部分，q轴分量代表us
信号中同频而相位差为90°的分量。若能使同步坐标的旋转速度跟随us，d轴分量得到的usd即为us，q轴分量得到的usq即为零。反之，在us大小恒定的条件下，usq>0时，增大同步旋转坐标速度；usq0时，减小同步旋转速度，通过改变同步旋转坐标的旋转速度使usq保持为零，那么可得该us信号的同步信号。图中同步角可表示为：
θ=ωt=(ωcon+ωff)t (12)
式中：ωff=2πf，f为电网的固有频率；ωcon为角频率的调整量。

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关键词： 谐波 无功电流 检测方法