[發明專利]一種基于正交面積的相序檢測方法

有效

• 申請號: 202010903451.1
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111983335B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 耿傳勇;夏景柱
• 申請（專利權）人: 山東博奧斯能源科技有限公司
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 左海明

本發明提出一種基于正交面積的相序檢測方法，包括一：通過硬件模擬量采集電路將A、B兩路電壓對應相電壓的波形送給CPU，CPU通過內部A/D轉換電路將電壓波形轉換成電壓數字量；二：并網逆變器通過PLL鎖相環控制A路電壓的A相電壓與B路電壓的A相電壓相位一致，確認A路的相序為正相序；三：CPU通過對電壓數字量進行運算來判斷B路電壓的相序為正相序或負相序；具體運算方法為：一個周期內，將A路電壓除鎖相外任意一相電壓與B路電壓中對應相電壓的瞬時值相乘并進行累加，對得到的累加值進行正負判斷，若累加值為正值，說明B路電壓為正相序；若累加值為負值，說明B路電壓為負相序。

技術領域

本發明涉及一種基于正交面積的相序檢測方法，屬于相序檢測技術領域。

背景技術

許多電氣設備在使用時需檢測市電相序，例如并網逆變器在并網發電之前需判斷電網相序，否則會影響逆變器正常工作；在自動控制領域，當A，B兩路同頻、同幅的三相交流電源進行并聯或者切換時，首先要進行的就是相序檢測。

目前常見的三相相序檢測方法有兩種，一種采用復雜的模擬電路加過零比較電路實現，利用市電三相中的兩相電壓的過零點來產生同頻率的兩路脈沖信號，送給數字處理器進行判斷處理，此檢測方法增加電路硬件成本，其穩定性差,反應速度慢；另外一種是通過檢測任意相鄰的兩相電壓，通過CLARK和PARK變換分別計算出正序和負序向量，利用正負序的向量和來判別相序的正反，算法復雜，耗時較長，此種方法需要大量計算，非常占用CPU資源，同時由于電壓波形畸變會影響鎖相準確度，從而影響逆變器性能。

發明內容

為解決現有技術中的問題，本發明提出一種基于正交面積的相序檢測方法，技術方案如下，

一種基于正交面積的相序檢測方法，包括如下步驟：

步驟一：通過主控板卡的硬件模擬量采集電路將A、B兩路三相交流電壓對應相電壓的波形送給CPU，CPU通過內部A/D轉換電路將電壓波形轉換成電壓數字量；

步驟二：并網逆變器通過PLL鎖相環控制A路三相交流電壓的A相電壓與B路三相交流電壓的A相電壓相位一致，確認A路三相交流電壓的相序為正相序；

步驟三：CPU通過對電壓數字量進行運算來判斷B路三相交流電壓的相序為正相序或負相序；具體運算方法為：

一個周期內，將A路三相交流電壓除鎖相外任意一相電壓與B路三相交流電壓中對應相電壓的瞬時值相乘并進行累加，對得到的累加值進行正負判斷，若累加值為正值，說明B路三相交流電壓為正相序；若累加值為負值，說明B路三相交流電壓為負相序。

優選的，所述主控板卡的硬件模擬量采集電路包括L、N輸入側，L、N輸入側之間串聯接入電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和濾波電容C1，所述濾波電容C1的兩端并聯電流互感器T1的一次側，所述電流互感器T1的二次側分別與運算放大器U1的同相輸入端和反相輸入端連接，所述電流互感器T1的二次側與運算放大器U1之間的線路上并聯設有并聯設置的兩個二極管D1，所述二極管D1對電流互感器T1做開路保護，所述運算放大器U1的反相輸入端和輸出端上連接并聯設置的電阻R5和電容C2，所述運算放大器U1的輸出端還連接由電阻R6、電阻R7和電容C3組成的RC濾波電路，所述RC濾波電路的輸出端與CPU模擬量采集接口連接。

進一步的，所述硬件模擬量采集電路輸出的電壓波形的電壓范圍為0-3V。

優選的，所述硬件模擬量采集電路輸出的電壓波形通過CPU模擬量采集接口輸送給CPU。

優選的，所述步驟三中，判斷B路三相交流電壓的相序為正相序或負相序的具體方法為：

定義A路三相交流電壓每相的電壓數值均分別為：