[發明專利]一種三相不平衡跌落及相位突變檢測方法

在審

• 申請號: 202110158422.1
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112952865A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 馮夏云;陳星和
• 申請（專利權）人: 艾伏新能源科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02H7/26;H02J3/38;G01R29/16
• 代理公司: 南京鼎傲知識產權代理事務所(普通合伙) 32327
• 代理人: 劉煥敏

一種三相不平衡跌落及相位突變檢測方法，它涉及對三相電壓不平衡跌落故障及三相電壓相位突變故障檢測應用技術領域。本檢測方法包括三相到兩相靜止坐標系變換模塊，基于零序旋轉坐標的矩陣運算模塊及故障辨識模塊。本發明利用三相到兩相靜止坐標系變換模塊，得到兩相正交信號及零序信號，并通過基于零序旋轉坐標的矩陣運算模塊，獲得三相電壓不平衡跌落故障或三相電壓相位跳變故障中的直流特征值，由故障辨識模塊對直流特征值進行判斷，實現三相電壓不平衡跌落故障或三相電壓相位突變故障的辨識，保證了三相電壓不平衡跌落及三相電壓相位跳變故障的快速、高精度檢測。

技術領域

本發明涉及一種三相不平衡跌落及相位突變檢測方法，涉及對三相電壓不平衡跌落故障及三相電壓相位突變故障檢測應用技術領域，具體涉及一種基于零序分量與正序分量正交旋轉坐標變換的三相電壓不平衡跌落及相位突變故障的檢測方法。

背景技術

現代電力電子逆變器器并網運行過程中需要面對復雜多變的公共電網故障工況，具備電網故障穿越的能力。在眾多故障工況中，以三相電壓不對稱跌落故障及相位突變故障最為常見，越來越多標準以這兩類故障的穿越能力來衡量電力電子逆變器故障穿越能力，而其中電壓不對稱跌落故障及相位突變故障的辨識是故障穿越的先決條件，決定了故障穿越的準確性。通常，電壓不對稱跌落故障及相位突變故障的辨識或通過當前電壓采樣值與歷史當前時刻電壓采樣值(亦可借助鎖相環相位信息，虛擬當前電網壓瞬時值)對比，當超過一定閾值，便視為故障發生，以此實時辨識故障；或通過計算電壓有效值、借助旋轉坐標軸變換方法，辨識電壓不對稱跌落故障，而該方法無法用于辨識電網電壓相位突變故障。

上述方法或對硬件采樣要求高，采樣噪聲常常引發誤判停機問題，或有效值計算或坐標變換運算量較大，且存在較大延時。從而使得傳統三相電壓不對稱跌落故障及相位跳變故障辨識方法均存在一定局限性。對于三相電壓不對稱跌落故障及相位跳變故障的正確辨識，逐漸成為衡量裝備可靠性的重要方面，得到行業內各個逆變器廠家及測試機構的認可。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種三相不平衡跌落及相位突變檢測方法，以解決上述背景技術中提出的問題，本發明利用三相到兩相靜止坐標系變換，得到三相待測電壓的兩相正交信號及零序信號。由負序分量構建旋轉變換坐標，并與所提取的三相待測電壓正序分量進行坐標變換矩陣運算，得到表征不平衡跌落故障及相位跳變故障的直流特征值。通過比較直流特征值與設定的特征值閾值，實現不平衡跌落故障及相位跳變故障的辨識。

為實現上述目的，一種三相不平衡跌落及相位突變檢測方法如圖1所示，具體包括：三相到兩相靜止坐標系變換模塊1，基于零序旋轉坐標的矩陣運算模塊2，故障辨識模塊3，本實用發明專利中所述三相到兩相靜止坐標系變換模塊1如圖2所示，基于零序旋轉坐標的矩陣運算模塊2如圖3所示，故障辨識模塊3如圖4所示。所述三相到兩相靜止坐標系變換模塊1輸入三相待檢測電壓(V_a、V_b、V_c)，得到兩相正交分量(V_α⁺、V_β⁺)及零序分量V⁰；將兩相正交分量(V_α⁺、V_β⁺)及零序分量V⁰輸入所述基于零序旋轉坐標的矩陣運算模塊2，輸出表征三相電壓不平衡跌落故障及三相電壓相位突變故障的穩定直流特征值(V_D、V_F)；所述故障辨識模塊3輸入特征值(V_D、V_F)，輸出三相電壓不平衡跌落故障信號F_D及三相電壓相位跳變故障信號F_F。