[發(fā)明專利]一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410654072.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN104360137A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖湘寧;陳鵬偉;羅超;孫雅旻;陶順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic?Voltage?Restorer，DVR)是一種用于保證敏感負(fù)荷供電電壓穩(wěn)定的有效串聯(lián)補(bǔ)償裝置，可在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)向系統(tǒng)與負(fù)荷之間串聯(lián)注入幅值和相位可調(diào)的電壓，補(bǔ)償電壓暫降，從而保證敏感負(fù)荷的電壓在受到系統(tǒng)電壓擾動(dòng)時(shí)仍處于可接受的范圍內(nèi)。

DVR為了滿足檢測(cè)的實(shí)時(shí)性要求，普遍采用的是基于dq變換的檢測(cè)方法。實(shí)際電壓暫降事故中多為單相事件，在單相系統(tǒng)中為了應(yīng)用dq變換，需要構(gòu)造虛擬三相系統(tǒng)，或者構(gòu)造相互垂直且正交的αβ兩相電壓，再通過(guò)αβ-dq變換進(jìn)行檢測(cè)，兩種方法都需要根據(jù)一相電壓去構(gòu)造其他相電壓。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼提出了一些改進(jìn)方法，利用單相電壓延遲60°構(gòu)造三相電壓，根據(jù)實(shí)測(cè)所得到的單相電壓延時(shí)90°來(lái)構(gòu)造αβ靜止坐標(biāo)系中的α、β分量，利用求導(dǎo)代替移相構(gòu)造三相系統(tǒng)或單相延時(shí)的α、β分量，利用延時(shí)δ角法構(gòu)造α、β分量。上述前兩種移相構(gòu)造的方法都需要較大的延時(shí)，不能完全滿足檢測(cè)的實(shí)時(shí)性要求，求導(dǎo)構(gòu)造的方法雖然具有極好的快速響應(yīng)特性，但存在過(guò)沖現(xiàn)象，且抗白噪聲能力差的特點(diǎn)，延時(shí)δ角法雖然保證了較好的快速響應(yīng)特性，但不可避免地對(duì)諧波及噪聲有放大作用。

上述基于αβ-dq變換的各類檢測(cè)算法一般都采用軟件鎖相技術(shù)對(duì)待測(cè)電壓信號(hào)進(jìn)行同步鎖相，但在某些情況下，系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)會(huì)伴有頻率偏移，軟件同步鎖相技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有電壓暫降檢測(cè)方法存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法，包括：

步驟1：等間隔采集目標(biāo)線路電壓值，從采集的電壓采樣數(shù)據(jù)中依次選取時(shí)間間隔相同的前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；

步驟2：針對(duì)非同步采樣，由前、中、后三個(gè)檢測(cè)值獲得相角變化信息，針對(duì)同步采樣，兩次檢測(cè)間的相角變化信息不變，則設(shè)為定值；然后由前、后兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)及相角變化信息構(gòu)造所需的移相分量；

步驟3：將中間檢測(cè)點(diǎn)電壓采樣值、構(gòu)造的移相分量經(jīng)αβ-dq變換矩陣與低通濾波后獲得基波的d軸直流分量、q軸直流分量；

步驟4：對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算，獲得電壓幅值；對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位，前、后時(shí)刻相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。

所述步驟1中等間隔采集不僅適用于非同步等間隔采樣，也適用同步等間隔采樣。

所述步驟2中的構(gòu)造所需的移相分量由前、后檢測(cè)點(diǎn)電壓檢測(cè)值之差與相角變化信息相除得到。

所述步驟3中的αβ-dq變換矩陣元素由設(shè)定的恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采樣值構(gòu)成。

所述步驟3中的低通濾波采用巴特沃斯濾波器濾波。

所述步驟4中電壓幅值與相位跳變角的計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)中間檢測(cè)點(diǎn)時(shí)刻。

本發(fā)明的有益效果在于：與求導(dǎo)法相比，在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí)，減小了對(duì)諧波與噪聲的放大作用；與延時(shí)δ角構(gòu)造法相比，利用三點(diǎn)檢測(cè)代替延時(shí)δ角兩點(diǎn)檢測(cè)，構(gòu)造方法更為簡(jiǎn)易，在相同延時(shí)的情況下，減小了對(duì)諧波的放大作用；與延時(shí)90°法相比，雖然對(duì)諧波與噪聲的仍有一定的放大作用，但大大提高了檢測(cè)的快速響應(yīng)特性；未采用軟件鎖相技術(shù)，僅由恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采樣值構(gòu)成變換陣，實(shí)施簡(jiǎn)單，特別適合應(yīng)用于電壓暫降檢測(cè)伴隨有頻率偏移的工況。

附圖說(shuō)明

圖1是電壓暫降檢測(cè)方法邏輯框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。

一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法，如圖1所示，包括：

步驟1：等間隔采集目標(biāo)線路電壓值，從采集的電壓采樣數(shù)據(jù)中依次選取時(shí)間間隔相同的前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；

步驟2：針對(duì)非同步采樣，由前、中、后三個(gè)檢測(cè)值獲得相角變化信息，針對(duì)同步采樣，兩次檢測(cè)間的相角變化信息不變，則設(shè)為定值；然后由前、后兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)及相角變化信息構(gòu)造所需的移相分量；

步驟3：將中間檢測(cè)點(diǎn)電壓采樣值、構(gòu)造的移相分量經(jīng)αβ-dq變換矩陣與低通濾波后獲得基波的d軸直流分量、q軸直流分量；

步驟4：對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算，獲得電壓幅值；對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位，前、后時(shí)刻相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。