[發(fā)明專利]一種實時三相不平衡檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710304076.7
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106990301B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宏斌;饒永杰;董昊;閔瓊;李旭;陳亮亮;李虹;柴凡;高樹功;李曉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發(fā)明提出了一種實時三相不平衡檢測方法，可以快速檢測出電網(wǎng)電壓的正負序分量的幅值。該實時三相不平衡檢測方法通過將三相電網(wǎng)電壓用復(fù)數(shù)形式展開，得到當(dāng)前時刻電壓的輸出正序、負序、零序分量；然后用超前90°相位的前一時刻的電壓數(shù)據(jù)替換當(dāng)前時刻電壓的虛部；根據(jù)替換后的當(dāng)前時刻電壓的輸出正序、負序分量的幅值，調(diào)整電網(wǎng)控制策略。本發(fā)明利用了復(fù)數(shù)代數(shù)的思想來計算實時坐標變換，在電力系統(tǒng)發(fā)生不平衡故障時，能快速準確的檢測出電網(wǎng)電壓正，負序幅值信息，解決原有檢測方法檢測速度慢和抗諧波能力差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能質(zhì)量問題檢測的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力系統(tǒng)中不平衡故障的檢測方法。

背景技術(shù)

目前，分布式電源系統(tǒng)由于具有便于模塊化、集成化、易擴展、易維護等眾多優(yōu)點，其在航天航空、電力系統(tǒng)、新能源等領(lǐng)域得到了長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

然而，隨著電源技術(shù)的發(fā)展和需求的提升，分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的要求越來越嚴格。其中很重要的一項就是要求在電網(wǎng)發(fā)生不平衡故障時分布式電源系統(tǒng)具有低電壓穿越能力。而實現(xiàn)低電壓穿越的前提條件為獲取準確的電網(wǎng)電壓正負序基波分量的幅值、相角和頻率信息。因此快速、準確的檢測出以上信息具有重要的意義。

但是，由于接入了大量的分布式發(fā)電系統(tǒng)的，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生不平衡故障時，電壓中會出現(xiàn)負序基波分量。而負序分量會造成分布式發(fā)電系統(tǒng)的震蕩和過流，所以要求分布式發(fā)電系統(tǒng)能快速檢測出正負序分量，以此來調(diào)整控制策略。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有檢測方法檢測速度慢和抗諧波能力差的問題，本發(fā)明提出了一種基于復(fù)數(shù)代數(shù)的實時對稱坐標變換的實時三相不平衡檢測方法，本方法在對稱分量方法的基礎(chǔ)上利用復(fù)數(shù)代數(shù)，可以快速檢測出電網(wǎng)電壓的正負序分量的幅值。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

該實時三相不平衡檢測方法，包括以下步驟：

1)將三相電網(wǎng)電壓用復(fù)數(shù)形式展開，得到當(dāng)前時刻電壓的輸出正序、負序、零序分量；

2)用超前90°相位的前一時刻的電壓數(shù)據(jù)替換當(dāng)前時刻電壓的虛部；

3)根據(jù)替換后的當(dāng)前時刻電壓的輸出正序、負序分量的幅值，調(diào)整電網(wǎng)控制策略。

具體來說，當(dāng)前時刻電壓的輸出正序、負序、零序分量是按對稱分量法公式得到：

其中的電網(wǎng)電壓的復(fù)數(shù)形式為：

式中：Va,Vb,Vc為振幅，ω為角頻率。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明檢測方法充分利用復(fù)數(shù)代數(shù)的思想來計算實時坐標變換，在電力系統(tǒng)發(fā)生不平衡故障時，能快速準確的檢測出電網(wǎng)電壓正，負序幅值信息，解決原有檢測方法檢測速度慢和抗諧波能力差的問題。

具體實施方式

本發(fā)明利用超前90°的電壓數(shù)據(jù)，即前一時刻的電壓來代替當(dāng)前時刻電壓的虛部，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)不平衡故障的快速檢測。

本發(fā)明實時三相不平衡檢測方法，其算法如下：

公式(1)中，va,vb,vc分別為三相電網(wǎng)電壓的表達式；

公式(2)是將電網(wǎng)電壓用復(fù)數(shù)形式展開，其中Va,Vb,Vc為振幅，ω為角頻率；公式(3)為對稱分量法得到的輸出正序、負序、零序分量，將它們的實部和虛部分開，分別如下：