MATLAB实现基于dq变换的电能质量监测与电流分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现dq变换算法，对三相电力系统进行实时监测与分析。核心功能包括电能质量参数计算、谐波含量检测、有功无功电流分离，为电力系统分析提供准确数据支持。

详 情 说 明

基于dq变换的电能质量监测与电流分量分析系统

项目介绍

本项目是一个专门针对三相电力系统信号处理的电能质量分析工具。系统核心采用了Clarke变换与Park变换串联实现的dq变换算法，结合锁相环同步技术，能够对三相电压或电流信号进行实时分析与分解。通过滑动窗口处理机制，系统可实时输出多种关键电能质量参数和电流分量分析结果，为电力系统监测、故障诊断和电能质量控制提供数据支持。

功能特性

• 实时dq变换分析：将三相静止坐标系信号转换为同步旋转dq坐标系信号
• 电能质量监测：实时计算电压/电流谐波含量、相位平衡度等关键指标
• 电流分量分离：精确分离有功电流与无功电流分量
• 基波提取：从复杂信号中提取电压/电流基波成分
• 功率计算：计算瞬时有功功率与无功功率
• 畸变分析：支持波形畸变分析与总谐波失真率计算
• 频率自适应：支持50Hz/60Hz电网频率配置
• 高精度同步：采用PLL技术确保与电网相位精确同步

使用方法

输入参数配置

• 设置三相电压信号（Va, Vb, Vc）或三相电流信号（Ia, Ib, Ic）
• 配置信号采样频率（默认10kHz）
• 指定电网额定频率（50Hz/60Hz可选）
• 提供同步旋转角度（可由内置PLL生成或外部输入）

输出结果

系统运行后将输出以下分析结果：

• dq坐标系直轴分量（Vd/Id）与交轴分量（Vq/Iq）
• 瞬时有功功率P与无功功率Q
• 基波有功电流与谐波电流分离结果
• 电能质量分析报告（包含THD%、不平衡度等综合指标）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 推荐的处理器：支持浮点运算的多核CPU
• 内存要求：至少4GB RAM（建议8GB以上以获得更好实时性能）

文件说明

主要的执行文件实现了完整的电能质量监测与分析流程，具体包含信号数据导入与预处理功能、锁相环同步角度的生成与控制逻辑、Clarke与Park变换的串联计算过程、瞬时有功功率与无功功率的实时求解算法、基波分量提取与谐波分离的核心处理模块，以及最终电能质量指标的综合评估与报告生成机制。该文件作为系统核心调度中心，协调各功能模块有序工作并输出完整的分析结果。