一種零序電流檢測計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種零序電流檢測計算方法，用于電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，該方法包括：通過檢測電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式；將所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式進(jìn)行分解，獲取基波電流值的表達(dá)式；利用所述基波電流值的表達(dá)式，得到零序電流值的計算公式；其中，所述零序電流值的計算公式為：i01＝A01cosωt+B01sinωt；i01為要檢測的零序電流，A01、B01為所述零序電流比例因子，ω為電網(wǎng)電流角頻率；計算所述零序電流比例因子，并依據(jù)所述零序電流計算公式，計算得到零序電流實時值。可見，該方法實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備能夠快速檢測計算出電網(wǎng)中的零序電流實時值，計算量較小，進(jìn)而使電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備快速跟蹤電網(wǎng)中所需要的零序電流，便于后級電能質(zhì)量補償設(shè)備的實時投切。
【專利說明】一種零序電流檢測計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種零序電流檢測計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會快速發(fā)展，人們生活水平的提高，用電量的急劇增加，三相四線制的不平 衡越來越明顯，零序電流的問題也越來越明顯，零序電流的產(chǎn)生將導(dǎo)致中性線的過流燒毀 或者過流保護(hù)，影響用電客戶的使用，為此，出現(xiàn)了不同類型的電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，可以根 據(jù)監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，對三相不平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，如何能提前預(yù)知零序電流的大小，已經(jīng) 成為電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備監(jiān)控電網(wǎng)電流中的一個關(guān)鍵監(jiān)測量。
[0003] 為此，一些學(xué)者提出了不同的監(jiān)測量計算方法，例如，傅里葉變化算法、快速傅里 葉變換算法等基于傅里葉變換的監(jiān)測方法，或者基于D-Q變換的算法，先將A-B-C坐標(biāo)系轉(zhuǎn) 到a坐標(biāo)系再轉(zhuǎn)到p-q坐標(biāo)系，再轉(zhuǎn)到a坐標(biāo)系，再轉(zhuǎn)回A-B-C坐標(biāo)系,特別是三 相不平衡時，計算量幾何級增加，不利于算法的實現(xiàn)，或?qū)崿F(xiàn)的設(shè)備價格較高，上述方法計 算量大，對電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備的硬件要求很高，需要多個DSP芯片或者ARM與DSP結(jié)合的芯 片才能完成，且實時性差，不便于后級電能質(zhì)量治理設(shè)備的投切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種零序電流檢測計算方法，以實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備能夠 快速檢測計算出電網(wǎng)中的零序電流實時值，計算量較小，進(jìn)而使電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備快速跟 蹤電網(wǎng)中所需要的零序電流，便于后級電能質(zhì)量補償設(shè)備的實時投切。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種零序電流檢測計算方法，用于電能質(zhì)量監(jiān) 測設(shè)備，該方法包括：
[0006] 檢測電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式；
[0007] 將所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式進(jìn)行分解，獲取基波電流值的表達(dá)式；
[0008] 利用所述基波電流值的表達(dá)式，得到零序電流值的計算公式；其中，所述零序電流 值的計算公式為：icu = AcilCos to t+BdiSin cot Jtll為要檢測的零序電流，Aci^ Bcil為零序電流 比例因子，《為電網(wǎng)電流角頻率；
[0009] 計算所述零序電流比例因子，并依據(jù)所述零序電流計算公式，計算得到零序電流 實時值。
[0010] 優(yōu)選的，所述檢測電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式，包括：
[0011] 電流傳感器將電網(wǎng)電流轉(zhuǎn)化為電流信號，并將所述電流信號發(fā)送給采樣電路；
[0012] 所述采樣電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，將所述電壓信號送給模數(shù)轉(zhuǎn)換A/ D電路；
[0013] 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D電路將所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，獲取電網(wǎng)電 流值的表達(dá)式。
[0014] 優(yōu)選的，所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式如下：
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種零序電流檢測計算方法，其特征在于，用于電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，包括： 檢測電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式； 將所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式進(jìn)行分解，獲取基波電流值的表達(dá)式； 利用所述基波電流值的表達(dá)式，得到零序電流值的計算公式；其中，所述零序電流值的 計算公式為；i(ii = AMCoswt+BMsinwt ;iM為要檢測的零序電流，Am、8。1為零序電流比例 因子，《為電網(wǎng)電流角頻率； 計算所述零序電流比例因子，并依據(jù)所述零序電流計算公式，計算得到零序電流實時 值。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá) 式，包括： 電流傳感器將電網(wǎng)電流轉(zhuǎn)化為電流信號，并將所述電流信號發(fā)送給采樣電路； 所述采樣電路將所述電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，將所述電壓信號送給模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D電 路； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D電路將所述電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，獲取電網(wǎng)電流值 的表達(dá)式。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式如下：
其中，i(t)為電網(wǎng)電流值，Ii。為正序電流分量幅值，12。為負(fù)序電流分量幅值，I。。為零 序電流分量幅值，巧,，為正序電流分量初相位角，口2。為負(fù)序電流分量初相位角，妍為零序 電流分量初相位角，《為電網(wǎng)電流角頻率。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基波電流值的表達(dá)式如下：
其中，ii(t)為電網(wǎng)電流中的基波電流，111為基波正序電流幅值，121為基波負(fù)序電流幅 值，1。1為基波零序電流幅值，巧1為基波正序電流分量初相位角，犧為基波負(fù)序電流分量 初相位角，口。1為基波零序電流分量初相位角。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述零序電流比例因子Aw和8。1的計算公 式如下： A〇l - Aai+Abi+Aci, B〇i = Bai+Bbi+Bci ; 其中，Agi為H相電中A相得零序電流比例因子，Abi為H相電中B相得零序電流比例因 子，Ati為立相電中C相得零序電流比例因子，Bgi為立相電中A相得無功電流比例因子，Bbi 為H相電中B相得無功電流比例因子，為H相電中C相得無功電流比例因子。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述Agi、Abi及Ati的計算公式如下：
其中，lAk為A相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Ak為A相第k個電流采樣點的相位；
其中，IBk為B相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Bk為B相第k個電流采樣點的相位；
其中，ICk為C相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Ck為C相第k個電流采樣點的相， k G [0, 499]。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述Bgi、Bbi及Bti的計算公式如下：
其中，lAk為A相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Ak為A相第k個電流采樣點的相位；
其中，IBk為B相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Bk為B相第k個電流采樣點的相位；
其中，ICk為C相電網(wǎng)電流數(shù)據(jù)的離散化值，《Ck為C相第k個電流采樣點的相位， k G [0, 499]。
【文檔編號】G01R19/25GK104391170SQ201410803147
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】王瑩, 高涵冰, 肖立, 姚然, 李奇鋒, 趙娜, 高宇航, 李德宇, 馬驍, 任智慧 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司