[發(fā)明專(zhuān)利]一種電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710786012.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107798162B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴志勇;李建文;馬伯淵;張菊香;張杰;侯葉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/30;H02J3/00
• 代理公司: 西安長(zhǎng)和專(zhuān)利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法及裝置，將采集的電網(wǎng)電壓信號(hào)進(jìn)行Clark變換，基于變換得到的信號(hào)建立Marino?Tomei觀測(cè)器，觀測(cè)電網(wǎng)頻率和中間變量，進(jìn)而計(jì)算正序電壓分量和負(fù)序電壓分量，并估計(jì)網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量的幅值與相角。所述電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法包括：采集電網(wǎng)三相電壓；進(jìn)行Clarke變換；得到電網(wǎng)電壓；構(gòu)建觀測(cè)器；進(jìn)行變量代換；計(jì)算電網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量；計(jì)算電網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量的幅值與相角。本發(fā)明的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，且能夠?qū)崿F(xiàn)全局漸進(jìn)收斂，在電網(wǎng)頻率變化的情況下，具有優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法及裝置。

背景技術(shù)

在電網(wǎng)技術(shù)中，為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)同步，需要根據(jù)測(cè)量的電網(wǎng)電壓大小估計(jì)出電網(wǎng)中的正序電壓分量和負(fù)序電壓分量的真實(shí)值。現(xiàn)有電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法主要通過(guò)鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)，如《基于同步參考坐標(biāo)系的三相數(shù)字鎖相環(huán)》提出的三相數(shù)字鎖相環(huán)和《基于特定諧波消除的并網(wǎng)鎖相環(huán)技術(shù)》提出的基于傅里葉分析的鎖相環(huán)均能實(shí)現(xiàn)正序電壓分量和負(fù)序電壓分量估計(jì)，然而由于鎖相環(huán)中運(yùn)用線性化技術(shù)，導(dǎo)致鎖相環(huán)響應(yīng)速度慢，且僅能實(shí)現(xiàn)局部漸進(jìn)收斂。因而，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生頻率突變故障時(shí)，鎖相環(huán)無(wú)法快速精確估計(jì)電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量。從而影響電網(wǎng)后續(xù)控制器控制效果。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：現(xiàn)有電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法存在響應(yīng)速度慢，且僅能實(shí)現(xiàn)局部漸進(jìn)收斂。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法及裝置。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法，所述電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法包括：將采集的電網(wǎng)電壓信號(hào)進(jìn)行Clark變換，基于變換得到的信號(hào)建立Marino-Tomei觀測(cè)器，觀測(cè)電網(wǎng)頻率和中間變量，進(jìn)而計(jì)算正序電壓分量和負(fù)序電壓分量，并估計(jì)網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量的幅值與相角。

進(jìn)一步，所述電網(wǎng)正序電壓分量與負(fù)序電壓分量估計(jì)方法包括以下步驟：

步驟一，采集電網(wǎng)三相電壓；

步驟二，進(jìn)行Clarke變換；得到電網(wǎng)電壓；

步驟三，構(gòu)建觀測(cè)器；

步驟四，進(jìn)行變量代換；

步驟五，計(jì)算電網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量；

步驟六，計(jì)算電網(wǎng)的正序電壓分量與負(fù)序電壓分量的幅值與相角。

進(jìn)一步，所述步驟二中進(jìn)行Clarke變換：

得到αβ坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電壓u_α，u_β。

進(jìn)一步，所述步驟三中構(gòu)建觀測(cè)器：

和

其中，ζ_α、是觀測(cè)器系統(tǒng)狀態(tài)變量，λ_α、 L_α、γ_α、λ_β、L_β、γ_β是選取的觀測(cè)器系數(shù)，其選取方法為λ_α＞0、γ_α＞0、λ_β＞0、γ_β＞0、L_α＞1/4λ_α、L_β＞1/4λ_β。

進(jìn)一步，所述步驟四中進(jìn)行變量代換：

和