[發(fā)明專(zhuān)利]一種零序電流檢測(cè)計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410803147.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104391170A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑩;高涵冰;肖立;姚然;李奇鋒;趙娜;高宇航;李德宇;馬驍;任智慧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/25
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種零序電流檢測(cè)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)快速發(fā)展，人們生活水平的提高，用電量的急劇增加，三相四線(xiàn)制的不平衡越來(lái)越明顯，零序電流的問(wèn)題也越來(lái)越明顯，零序電流的產(chǎn)生將導(dǎo)致中性線(xiàn)的過(guò)流燒毀或者過(guò)流保護(hù)，影響用電客戶(hù)的使用，為此，出現(xiàn)了不同類(lèi)型的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，對(duì)三相不平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，如何能提前預(yù)知零序電流的大小，已經(jīng)成為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)控電網(wǎng)電流中的一個(gè)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)量。

為此，一些學(xué)者提出了不同的監(jiān)測(cè)量計(jì)算方法，例如，傅里葉變化算法、快速傅里葉變換算法等基于傅里葉變換的監(jiān)測(cè)方法，或者基于D-Q變換的算法，先將A-B-C坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到α-β坐標(biāo)系再轉(zhuǎn)到p-q坐標(biāo)系，再轉(zhuǎn)到α-β坐標(biāo)系，再轉(zhuǎn)回A-B-C坐標(biāo)系，特別是三相不平衡時(shí)，計(jì)算量幾何級(jí)增加，不利于算法的實(shí)現(xiàn)，或?qū)崿F(xiàn)的設(shè)備價(jià)格較高，上述方法計(jì)算量大，對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備的硬件要求很高，需要多個(gè)DSP芯片或者ARM與DSP結(jié)合的芯片才能完成，且實(shí)時(shí)性差，不便于后級(jí)電能質(zhì)量治理設(shè)備的投切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種零序電流檢測(cè)計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠快速檢測(cè)計(jì)算出電網(wǎng)中的零序電流實(shí)時(shí)值，計(jì)算量較小，進(jìn)而使電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備快速跟蹤電網(wǎng)中所需要的零序電流，便于后級(jí)電能質(zhì)量補(bǔ)償設(shè)備的實(shí)時(shí)投切。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種零序電流檢測(cè)計(jì)算方法，用于電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備，該方法包括：

檢測(cè)電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式；

將所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式進(jìn)行分解，獲取基波電流值的表達(dá)式；

利用所述基波電流值的表達(dá)式，得到零序電流值的計(jì)算公式；其中，所述零序電流值的計(jì)算公式為：i₀₁＝A₀₁cosωt+B₀₁sinωt；i₀₁為要檢測(cè)的零序電流，A₀₁、B₀₁為零序電流比例因子，ω為電網(wǎng)電流角頻率；

計(jì)算所述零序電流比例因子，并依據(jù)所述零序電流計(jì)算公式，計(jì)算得到零序電流實(shí)時(shí)值。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)電網(wǎng)電流，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式，包括：

電流傳感器將電網(wǎng)電流轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，并將所述電流信號(hào)發(fā)送給采樣電路；

所述采樣電路將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，將所述電壓信號(hào)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D電路；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D電路將所述電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，獲取電網(wǎng)電流值的表達(dá)式。

優(yōu)選的，所述電網(wǎng)電流值的表達(dá)式如下：

其中，i(t)為電網(wǎng)電流值，I_1n為正序電流分量幅值，I_2n為負(fù)序電流分量幅值，I_0n為零序電流分量幅值，為正序電流分量初相位角，為負(fù)序電流分量初相位角，為零序電流分量初相位角，ω為電網(wǎng)電流角頻率。

優(yōu)選的，所述基波電流值的表達(dá)式如下：

其中，i₁(t)為電網(wǎng)電流中的基波電流，I₁₁為基波正序電流幅值，I₂₁為基波負(fù)序電流幅值，I₀₁為基波零序電流幅值，為基波正序電流分量初相位角，為基波負(fù)序電流分量初相位角，為基波零序電流分量初相位角。

優(yōu)選的，所述零序電流比例因子A₀₁和B₀₁的計(jì)算公式如下：

A₀₁＝A_a1+A_b1+A_c1，

B₀₁＝B_a1+B_b1+B_c1；

其中，A_a1為三相電中A相得零序電流比例因子，A_b1為三相電中B相得零序電流比例因子，A_c1為三相電中C相得零序電流比例因子，B_a1為三相電中A相得無(wú)功電流比例因子，B_b1為三相電中B相得無(wú)功電流比例因子，B_c1為三相電中C相得無(wú)功電流比例因子。

優(yōu)選的，所述A_a1、A_b1及A_c1的計(jì)算公式如下：