[发明专利]电网电压跌落时刻电压相角跳变检测方法

摘要

电网电压跌落时刻电压相角跳变检测方法，步骤如下：采样获得三相电网电压V_A(k)、V_B(k)、V_C(k)；检测采样时刻与电网电压同步旋转的电压角度γ(k)；将三相电网电压变换到d-q同步旋转坐标系下V_d(k)、V_q(k)分量；将当前d-q坐标系下的V_d(k)、V_q(k)分量以及上一采样时刻V_d(k-1)、V_q(k-1)分量作为已知量，计算得出当前正序分量的幅值|V₁(k)|及其与d轴夹角θ₁(k)的正余弦值；负序分量幅值|V₂(k)|及其与d轴夹角θ₂(k)的正余弦值，直接用于电压跌落故障后的控制与计算；或根据实际需要将θ₁(k)、θ₂(k)的正余弦值进行反三角运算得到由于电压跌落出现的电压正负序相角变化量Δφ₊和Δφ_-。

主权项

1、电网电压跌落时刻电压相角跳变检测方法，本方法在由采样测量模块、电网同步角度检测模块、坐标变换模块、电压正负序分量计算模块构成的实时检测装置中实现，具体包括如下步骤：1)、采样测量模块，对三相交流电压进行连续采样获得三相电压瞬时值V_A(k)、V_B(k)、V_C(k)，且相邻两次采样的时间间隔为Δt(k)，其中V_A(k)、V_B(k)、V_C(k)为关于采样时间的序列，下标A、B、C代表三相分量，k表示采序列顺序号；2)、电网同步角度检测模块，检测得到与电网电压同步旋转的电网电压相角γ(k)，用于三相电压向两相同步旋转d-q坐标系下的变换；3)、坐标变换模块，将步骤1)采样得到的三相电压瞬时值V_A(k)、V_B(k)、V_C(k)及步骤2)中得到的与电网电压同步旋转的角度γ(k)，经过三相静止坐标系至两相同步旋转坐标系的变换：根据公式(1)计算得到V_d(k)、V_q(k)序列，分别表示三相电压变换到d-q两相同步旋转坐标系下的d轴分量和q轴分量；4)、电压正负序分量计算模块，将步骤3)中d-q坐标系下当前的V_d(k)、V_q(k)分量以及上一个采样周期同理得到的V_d(k-1)、V_q(k-1)分量带入公式(2)，通过三角函数化简运算即可得到：电网电压跌落时电压正序分量的幅值|V₁(k)|及其与同步旋转坐标系d轴夹角θ₁(k)的正余弦值；电压负序分量的幅值|V₂(k)|及其与d轴夹角θ₂(k)的正余弦值；|V1(k)||V2(k)||V1(k-1)||V2(k-1)|=cos(θ1(k))cos(θ2(k))00sin(θ1(k))sin(θ2(k))0000cos(θ1(k-1))cos(θ2(k)+2Δθ(k))00sin(θ1(k-1))sin(θ2(k)+2Δθ(k))-1·Vd(k)Vq(k)Vd(k-1)Vq(k-1)---(2)]]>其中，Δθ(k)＝2π·f×Δt(k)，f为电网电压频率，Δt(k)为相邻两次采样的时间间隔；当时间间隔Δt(k)非常小时，可以认为相邻两次采样中正负序电压的幅值不变，且正序分量与d轴的夹角不变；即|V₁(k)|＝|V₁(k-1)|，|V₂(k)|＝|V₂(k-1)|，θ₁(k)＝θ₁(k-1)；将获得的θ₁(k)的正余弦值、θ₂(k)的正余弦值可直接应用于相角跳变后相应的控制与计算。