[發明專利]一種基于旋轉變換的三相電網各分量瞬時值的提取方法

有效

• 申請號: 201610860915.9
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106645944B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 姚瑱;李文龍;徐小軍;錢巍;余國軍;姜衛東
• 申請（專利權）人: 南京埃斯頓自動控制技術有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

1.一種基于旋轉變換的三相電網各分量瞬時值的提取方法，其特征在于：將αβ坐標系下的電網電壓通過一個旋轉變換矩陣，獲得在αβ坐標系下的零序分量、正序基波分量、負序基波分量以及各諧波分量，旋轉變換矩陣如下：

其中：j—虛部符號；k＝0，±1、±2…,-50≤k≤50；ω—電網電壓基波角頻率；T_S—電網電壓周期；

所述旋轉變換矩陣R按照下列步驟得到：

首先、根據CLARKE變換，將三相ABC坐標系下的電網電壓變換到αβ坐標系，獲得αβ坐標系下的電網電壓瞬時值：

式中：E_mk——電網電壓k次分量的幅值；——電網電壓k次分量的初始相位角；ω——電網電壓基波角頻率；t——將三相ABC坐標系下的電網電壓變換到αβ坐標系的時間點；e——三相ABC坐標系下的電網電壓向量；e_ɑ——電網電壓αβ坐標變換后α軸上的電壓值；e_β——電網電壓αβ坐標變換后β軸上的電壓值；j——虛部符號；k＝0，±1、±2…,-50≤k≤50；

步驟2、將由坐標變換獲得的電網電壓瞬時值離散化，如下式：

式中：T_S——電網電壓周期；E_m0——電網電壓的零序分量幅值；——電網電壓零序分量的相位角；E_-mk——電網電壓-k次分量的峰值；——電網電壓-k次分量的初始相位角；n為常數；e(n)——當前周期的電網電壓矢量，e(n-1)——當前周期前一個周期的電網電壓矢量，e(n+1)——當前周期后一個周期的電網電壓矢量；

步驟3、將前l個周期的電網電壓表示為一個指數形式的復數列向量Ε(n)，

當前周期電網電壓的各種分量的瞬時值，表示為一個指數形式的復數列向量ε(n)，如下式：

式中：e_-mk(n),e_mk(n)——當前周期電網電壓的-k次、k次分量，k＝0、1、2…；e_-m1(n),e_m1(n)——當前周期電網電壓的負序、正序基波分量；e_m0(n)——當前周期電網電壓的零序分量；

標注：e(n)——當前周期的電網電壓矢量，e(n-1)——當前周期前一個周期的電網電壓矢量，e(n+1)——當前周期后一個周期的電網電壓矢量；

步驟4、根據Ε(n)和ε(n)的表達式，得到一個旋轉矩陣R：

當l＝2k+1時，進一步計算出當前電網電壓的各種分量：

ε(n)＝R^-1Ε(n)。

2.根據權利要求1所述的一種基于旋轉變換的三相電網各分量瞬時值的提取方法，其特征是：由獲得的正、負序分量進一步計算出電網的瞬時正序角度和瞬時負序角度：

式中：θ₊,θ_-——正、負序基波分量的瞬時相位角；

Re(e_m1(n)),Im(e_m1(n))——正序基波分量的實部和虛部；

Re(e_-m1(n)),Im(e_-m1(n))——負序基波分量的實部和虛部。