一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域一一新能源并網(wǎng)型變流器和動(dòng)力電池充放電檢測(cè)雙向 變流設(shè)備的控制方法，尤其是一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在新能源并網(wǎng)發(fā)電和動(dòng)力電池充放電檢測(cè)等設(shè)備中，為了避免對(duì)電能質(zhì)量造成影 響，通常需要檢測(cè)電網(wǎng)的電壓和電流相位，當(dāng)三相不平衡時(shí)，采用常規(guī)的鎖相方法對(duì)電網(wǎng)進(jìn) 行鎖相容易失效，因此，為了更好的進(jìn)行三相電流的平衡控制，需要將電網(wǎng)三相電壓進(jìn)行正 序分離，通過(guò)電壓正序分量對(duì)電網(wǎng)相位進(jìn)行更好的跟蹤。
[0003] 目前常見的正序提取方法可分為解析法和濾波法，解析法是指通過(guò)三角函數(shù)求 導(dǎo)等解析方法利用有限個(gè)采樣點(diǎn)快速精確地計(jì)算出正序分量，如瞬時(shí)對(duì)稱分量法，解析法 速度較快但對(duì)諧波或突變太敏感；濾波法通過(guò)坐標(biāo)變換后再濾波而得到正序分量，如基于 Park變換或瞬時(shí)無(wú)功計(jì)算后進(jìn)行陷波鎖相環(huán)等方法，它們得到的結(jié)果較為平穩(wěn)，但速度一 般較解析法慢。上述兩種方法不能同時(shí)兼具穩(wěn)定性和快速的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，旨在提供一種速度快、穩(wěn)定 性好且對(duì)外部硬件環(huán)境要求低的不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，該方法包括以下步驟： (1)通過(guò)電壓霍爾傳感器或電阻比例網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)放調(diào)理電路隔離采樣三相電網(wǎng)瞬時(shí)電壓 & %在去除零序分量的情況下，可滿足下列關(guān)系式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法，其特征在于，該方法包括以 下步驟： (1) 通過(guò)電壓霍爾傳感器或電阻比例網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)放調(diào)理電路隔離采樣三相電網(wǎng)瞬時(shí)電壓 & %在去除零序分量的情況下，可滿足下列關(guān)系式：
其中&，仏分別代表心％，G三相電壓的正序分量，^，I，1分別代表心％， G三相電壓的負(fù)序分量； (2) 將心仏，G分別進(jìn)行一階慣性濾波，傳遞函數(shù)為 ，在處理器 中為方便進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)算，采用差分方程得到一階慣性濾波的數(shù)字化離散方程為：
，其中7代表濾波時(shí)間常數(shù)，7代表處理器對(duì)三相 電壓的采樣時(shí)間間隔，i表示采樣次數(shù)； (3) 設(shè)經(jīng)過(guò)步驟（2)濾波后得到的值分別為?/3 _，％ _，&_，經(jīng)下式可得
其中L，L，^與滯后對(duì)應(yīng)&仏，C的正序分量相位角為90度； (4) 將步驟（3)中得到的值進(jìn)行疊加運(yùn)處，得到的一個(gè)周期內(nèi)的值也為一個(gè)周期矢量?jī)?nèi) 的數(shù)字離散值。按下式進(jìn)行疊加可得
最終得到不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量匕，&，I。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法，其特 征在于，在所述步驟（2)中，輸出與輸入的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：輸出與輸入的幅值大小一樣，相位 角度由下式?jīng)Q定6 = aretan(r)，其中ωi表示輸入濾波輸入信號(hào)的角頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法，其特 征在于：所述步驟（2)中，輸出與輸入的幅值大小一樣，相位滯后60度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取 方法，其特征在于：所述提取方法的計(jì)算都是基于數(shù)字處理器而進(jìn)行，且計(jì)算存在于變流器 功率開關(guān)管的每一個(gè)控制周期。
【專利摘要】本發(fā)明旨在提供一種速度快、穩(wěn)定性好且對(duì)外部硬件環(huán)境要求低的不平衡條件下的三相電網(wǎng)電壓正序分量提取方法。本發(fā)明通過(guò)公式變換與一階慣性濾波法相結(jié)合，提出了一種合理有效的正序分離方法，可以滿足電網(wǎng)三相不平衡情況下，變流器對(duì)電網(wǎng)基波相位信息的獲?。槐景l(fā)明基于ABC坐標(biāo)系通過(guò)對(duì)三相電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值的檢測(cè)運(yùn)算和一階慣性濾波，有效的將三相電網(wǎng)電壓正序分量進(jìn)行了提取，無(wú)需進(jìn)行不同坐標(biāo)系下的變換處理，在嵌入式控制系統(tǒng)中可以更容易實(shí)現(xiàn)算法，對(duì)嵌入式處理器的速度要求更低。本發(fā)明可應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。
【IPC分類】G01R19-00
【公開號(hào)】CN104764922
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510108289
【發(fā)明人】何金偉, 屈世磊
【申請(qǐng)人】珠海橫琴九源電力電子科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日