一种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法
【专利摘要】本发明提供了一种三相无中线系统正负序电网电压分量的检测分离方法，该方法通过对各相电网电压进行采样，获取当前电网电压的瞬时值及对应的微分值即可分离出该相电网电压当前电压的正、负序分量，并计算获得当前电网电压正、负序瞬时相角的正弦值和余弦值，该方法计算简单，延时小，实时性强，便于工程实现，应用于三相并网型变换器控制系统的软件锁相环中，可有效地避免三相电压不对称引起的过电流和直流侧电压的波动。
【专利说明】—种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种电气控制参数的检测方法。
【背景技术】
[0002]当电网电压发生跌落时，要实现对三相无中线并网型变换器的良好控制，要求系统能够准确、快速地检测出电网电压幅值与相位，为控制系统及时提供准确的系统参数信息。这就要求锁相环(PLL)具备稳态精确性和动态快速性，使控制系统可采取有效措施避免三相电压不对称引起的过电流和直流侧电压的波动。为了满足三相并网变流器不对称控制策略的需要，在电网电压不对称的情况下能够快速准确地提取出电网电压瞬时值的正负序分量，目前，在电力电子装置中广泛应用的锁相环一般有硬件锁相(PLL)和软件锁相(SPLL)两种方式。现有的很多文献提出了不同的解决方案，可总结为三种:①二次谐波滤除法，利用二次谐波器滤除dq坐标系下的2次谐波，但谐波器的参数设计以及数字实现复杂，系统的动态性能受到影响；②双坐标系解耦分序法，将不对称电网电压经过双dq变换，在正负序同步参考坐标系下通过正负序解耦实现了基波正负序分量的分离，该方法结构比较复杂，计算量大，为了保证系统稳定性，也需降低系统带宽；③公式分序法，对三相电压信号进行90度相角偏移，采用二阶广义积分器，但是瞬时对称分量运算增加了系统的运算量和系统结构的复杂性。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术之不足，本发明提供了一种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法。该方法延时小，精度高，为系统的控制提供了快速有效的信息检测。
[0004]本方法解决上述技术问题的方案如下:一种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法，该方法在软件锁相环中完成，具体包括以下步骤:
[0005]a)通过采样单元获取电压传感器检测到的系统的三相瞬时电网电压，并采用Park变换把电网电压从三相静止坐标系转换成两相静止α β坐标系下的瞬时电网电压ea(n)、ee(n)，其中η为采样次数；
[0006]b)按下式⑴计算所得瞬时电网电Sea(n)、ee(n)的前向差分值ea’(η)、e/ (η):
【权利要求】
1.一种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法，该方法在软件锁相环中完成，具体包括以下步骤: A)通过采样单元获取电压传感器检测到的系统的三相瞬时电网电压，并采用Park变换把电网电压从三相静止坐标系转换成两相静止α β坐标系下的瞬时电网电压ea (η)、ee (η),其中η为采样次数； B)按下式I)计算所得瞬时电网电压％(11)、4(11)的前向差分值ea’(n)、ee’(η):
式I)中，AT为采样周期； C)按下式II)计算得到当前瞬时电网电压的正、负序电压分量
式II)中，ω为电网电压的角频率； D)对正、负序电压分量<(")、ea{n),e；(n), ☆(〃)进行滤波，滤除步骤B)中产生的噪声，具体步骤如下: Dl)按下式III)将步骤C)得到的当前瞬时电网电压的正、负序电压分量<(〃)、<,(")、e；(n), 4(?)进行坐标变换，得到当前瞬时电网电压的正、负序电压分量的估计值估、估、估、<⑷估:
式III)中，〈/("-1)、e*{n-\),e/("_l)为上一次采样时得到的瞬时电网电压的正、负序电压分量的修正值，σ = ω.AT; D2)将步骤C)和步骤Dl)所得的结果，按下式进行IV)修正，得到当前瞬时电网电压的正负序电压分量的修正值e/0)、(n)、ea\n), e *{η)..卜叫=抑)估]+ (1_幻卜⑷
式IV)中，k为遗忘因子,且满足条件:
E)根据步骤D2)得到的修正后的结果，按下式V)计算当前电网电压正、负序瞬时相角的正弦值和余弦值 sin Θ +(n)、cos θ +(n)、sin θ _(n)、cos Θ _(n):
2.如权利要求1所述的一种三相无中线系统电网电压的正负序分量的检测分离方法，其特征在于，若采样单元获取电压传感器检测到的系统的三相瞬时电网电压为三相相电压，则按下式VI)对三相相电压进行Park变换:
式VI)中，ea(n)、eb(n)、ec(n)为第n次采样得到的三相相电压瞬时值；若采样单元获取电压传感器检测到的系统的三相瞬时电网电压为任意两个三相线电压，则按下式VII)对三相相电压进行Park变换:
式VII)中，eab(n)、ebc;(n)为第η次采样得到的其中两个三相线电压瞬时值。
【文档编号】G01R19/00GK104181374SQ201410390216
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】姜卫东, 吴志清, 李王敏, 佘阳阳, 胡杨, 赵德勇 申请人:合肥工业大学