[發明專利]風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測系統及方法

無效

• 申請號: 201110326591.8
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102508008A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 溫志偉;靳丹;張曉英;黨存祿;嚴鋆
• 申請（專利權）人: 甘肅電力科學研究院;蘭州理工大學
• 主分類號: G01R19/04
• 分類號: G01R19/04;G01R25/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測系統，其特征在于本系統由電壓測量模塊(1)、α-β-0坐標變換模塊(2)、一階求導及解方程模塊(3)、正序和負序參考電壓產生模塊(4)、p-q-r坐標變換模塊(5)、電壓幅值和相位計算模塊(6)構成，電壓測量模塊(1)輸出的u_a、u_b、u_c經α-β-0坐標變換模塊(2)轉換為u_α、u_β和u₀，u_α、u_β和u₀經一階求導及解方程模塊(3)實現u_α和u_β的正負序解耦，一階求導及解方程模塊(3)的輸出經過p-q-r坐標變換模塊(5)實現u_p和u_q的正負序解耦，最后經電壓幅值和相位計算模塊(6)計算求得電壓基波正序分量、負序分量的幅值U⁺、U^-和相位φ⁺、φ^-。

2.根據權利要求1所述的風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測系統，其特征是電壓測量模塊(1)由電壓霍爾傳感器和數據采集卡構成。

3.根據權利要求1所述的風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測系統，其特征是一階求導及解方程模塊(3)中的一階求導通過一差分電路來實現。

4.根據權利要求1所述的風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測系統，其特征是正序和負序參考電壓產生模塊(4)將u_α和u_β經歸一化和低通濾波后分別得到參考電壓u_αREF和u_βREF，u_αREF和u_βREF在α-β平面上構成參考電壓矢量?提供p-q-r坐標系的旋轉角度?

5.風力發電系統并網母線電壓跌落幅相檢測方法，其步驟為：

(1)通過電壓霍爾傳感器獲得并網母線三相電壓u_a、u_b、u_c，經數據采集卡的3路模擬輸入對三相電壓瞬時值u_a、u_b、u_c進行采樣，并保存為與采樣時間相關的序列形式，下標a，b，c代表三相分量；

(2)將三相電壓瞬時值u_a、u_b、u_c經如下公式變換至α-β-0坐標系，得u_α、u_β和u₀；

3)u_α和u_β由正序分量和負序分量組成，且正序分量和負序分量均含有高次諧波，將u_α和u_β寫成序分量形式，等式兩邊同除以kω后求一階導數得：

上式中：A表示相量有效值，ω表示角頻率，?表示相角，k表示諧波次數；

(4)將u_α和u_β的序分量形式帶入步驟(3)的結果中，得

由此實現了u_α和u_β的正負序分量的解耦；

(5)p-q-r坐標下參考電壓的產生，u_α和u_β經歸一化和低通濾波后分別得到參考電壓u_αREF和u_βREF，u_αREF和u_βREF在α-β平面上構成參考電壓矢量?的作用是提供p-q-r坐標系的旋轉角度?

(6)將u_α、u_β和u₀轉換為p-q-r坐標系下的值為u_p，u_q和u_r；?

上式中：u_αREF為參考電壓矢量的α軸分量，u_βREF為參考電壓矢量的β軸分量，?將u_α和u_β用正序分量?和負序分量?表示，計算得正負序解耦的?和?

(7)通過下式分別計算出正(負)序電壓幅值和相角。

Φ⁺＝arctg(U_p⁺/U_q⁺)

Φ^-＝arctg(U_p^-/U_q^-)?。