[發(fā)明專利]一種用于微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210413459.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN102981049A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉士榮;姜碧光;張曉東;李久廣;胡浙東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江埃菲生能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/02
• 分類號(hào): G01R23/02
• 代理公司: 溫州高翔專利事務(wù)所 33205
• 代理人: 朱德寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率檢測(cè)方法，屬于電力系統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步使人們對(duì)電力的需求日益增大，而傳統(tǒng)能源短缺和對(duì)環(huán)境保護(hù)的迫切要求促使電力行業(yè)在擴(kuò)大完善原有的大電網(wǎng)集中供電的同時(shí)，不斷開發(fā)新能源，提高可再生能源的利用率，形成了大電網(wǎng)與分布式發(fā)電相結(jié)合的新型供電模式。

分布式發(fā)電供能是指利用各種可用的分散存在的能源，包括可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能等)和本地可方便獲取的化石類燃料進(jìn)行發(fā)電供能，是分布式能源(DG)最清潔、最高效的利用方式。采用分布式發(fā)電供能技術(shù)，有助于充分利用各地豐富的清潔和可再生能源，向用戶提供“綠色電力”，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“節(jié)能減排”目標(biāo)的重要舉措。

微型電網(wǎng)是由常規(guī)電源(燃?xì)廨啓C(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)等發(fā)電機(jī)組)、可再生能源發(fā)電(光伏、風(fēng)電)、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷及可控負(fù)荷、電能補(bǔ)償裝置及能量控制與管理系統(tǒng)組成的自治管理的小型發(fā)配電系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行和孤島自治運(yùn)行。微型電網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)多種分布式電源整合到配電網(wǎng)的有效途徑。

在微電網(wǎng)中，由于光伏、風(fēng)電的輸出功率間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性等特征，而且分布式電源、儲(chǔ)能元件、補(bǔ)償裝置等大多采用電力電子功率變換裝置，用戶側(cè)大量的基于電力電子變換的負(fù)荷設(shè)備，這都會(huì)引起電網(wǎng)的電壓波形畸變、頻率偏差、電壓波動(dòng)、閃變和三相不平衡等問題，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)影響微電網(wǎng)乃至配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。因此，能夠快速較準(zhǔn)確的分析出微電網(wǎng)的電能質(zhì)量，提供較可靠的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)于微電網(wǎng)并網(wǎng)和孤島運(yùn)行具有重要意義。

頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。系統(tǒng)負(fù)荷特別是一些精密儀器的工作對(duì)頻率的要求非常嚴(yán)格。要保證負(fù)荷的正常運(yùn)行和減小微電網(wǎng)并網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)的沖擊，必須加強(qiáng)對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行頻率的監(jiān)控，頻率在線檢測(cè)十分必要。

目前常用的電網(wǎng)頻率測(cè)量方法是采用基波過零檢測(cè)的周期法。即通過檢測(cè)電網(wǎng)的電壓兩個(gè)過零點(diǎn)之間的時(shí)間并由此計(jì)算得到當(dāng)前的電網(wǎng)頻率，可以采用硬件過零點(diǎn)檢測(cè)法或者由鎖相環(huán)檢測(cè)電網(wǎng)電壓零點(diǎn)，其中鎖相環(huán)技術(shù)是較常用的檢測(cè)方法。但因硬件電路容易受干擾而使過零點(diǎn)產(chǎn)生偏移造成檢測(cè)的誤差，當(dāng)因電壓波動(dòng)、閃變、諧波等影響，其電壓波形發(fā)生畸變，會(huì)產(chǎn)生較大的檢測(cè)誤差。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種適用于微網(wǎng)系統(tǒng)簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確的頻率檢測(cè)方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種用于微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率檢測(cè)方法，其特征是(1)首先對(duì)微電網(wǎng)電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，每個(gè)周期采樣點(diǎn)數(shù)為N，取樣時(shí)間長(zhǎng)度為T；(2)根據(jù)額定電壓和采樣頻率設(shè)定三個(gè)電壓閾值；(3)根據(jù)電壓閾值，用邏輯判斷的方法求其取樣時(shí)間內(nèi)的電壓周期個(gè)數(shù)，并分別計(jì)算出在3個(gè)電壓閾值下的初始頻率；(4)對(duì)初始頻率進(jìn)行分析判斷，剔除因波形畸變而產(chǎn)生誤差較大的頻率，從而求出精確的電網(wǎng)頻率值。

作為一種改進(jìn)，所述三個(gè)電壓閾值分別為Uth1=2Usin(π2-2πN),]]>Uth2=22U,]]>U_th3＝0。

作為一種改進(jìn)，所述步驟(3)根據(jù)電壓閾值，用邏輯判斷的方法求其取樣時(shí)間內(nèi)的電壓周期個(gè)數(shù)，并分別計(jì)算出在3個(gè)電壓閾值下的初始頻率；包括以下分步驟：