在未连接系统中性点或大地的情况下计算线对中性点电压技术方案

本发明专利技术涉及在未连接系统中性点或大地的情况下计算线对中性点电压。本发明专利技术提供了用于确定电压的方法、装置以及计算机程序产品。所述方法测量三个线间电压并且构造具有电压相量的相量三角形。Vab从第一点水平地延伸至原点。Vbc在原点与第二点之间延伸。Vca在第二点与第一点之间延伸。所述方法包括添加第一线段，第一线段从将Vbc二等分的点沿垂直于Vbc的方向延伸至第三点。所述方法添加第二线段，第二线段从将Vca二等分的点沿垂直于Vca的方向至第四点。所述方法添加第三线段和第四线段，第三线段从第三点至第一点，第四线段从第四点至原点。第三线段与第四线段在中性点处相交。线对中性点电压是从中性点至相量三角形的顶点的线。

【技术实现步骤摘要】

本文中所公开的主题涉及计算电压，并且更具体地涉及在未连接系统中性点或大 地（earth ground)的情况下计算线对中性点电压。
技术介绍
典型的三相系统包括三个交流（"AC"）电压，这三个交流电压具有如50赫 兹（"Ηζ"）、60Η Ζ、400Ηζ等的基频并且在时间上被偏移以使得三个相在一个周期内间隔 120°。三相电力系统可以为三相负载以及单相负载供电。许多三相负载如电动机在正常 操作条件下是平衡负载并且无需中性点连接。其他负载同样可以不需要中性点连接，例如 在ΔΥ配置或△△配置中的变压器的一次侧。三相电力系统内的电压的测量出于如电力 品质监视、过流保护、电力监视等的各种原因而会很重要。 -些三相电力系统具有能够用于一些负载的中性点连接，而其他三相负载不具有 可用的中性点连接。电力系统通常具有也称为接地导体的中性点与系统地如大地或相对于 结构的地之间的连接。出于安全原因，通常标记成绿色的或是裸铜体的接地导体与电力导 体一起延伸至负载。该接地导体可以被称为安全地，并且通常与三相电力系统中被供电的 设备的结构或架构连接从而提供低阻抗故障电流路径。安全地通常与中性点的电势几乎相 同，然而，当有电流流入中性点时，从负载至通常位于系统的三相电源处的中性点与地连接 点的电压降会很大。在故障状况下，中性点与安全地之间的负载电压会明显地变化，从而通 过简单地测量线对地电压来确定线对中性点电压会不准确，尤其是在故障状况下。 一些三相电力系统与接地结构隔离开。例如，船舶中的一些三相电力系统与船舶 的接地结构隔离开。对于不具有可用的中性点的这样的未接地系统中的负载，线对中性点 电压测量不可用。出于各种原因，期望具有能够用于无可用中性连接点的负载的并且能够 用于浮地的三相电力系统的线对中性点电压。
技术实现思路
公开了一种用于确定电压的方法。装置和计算机程序产品还执行该方法的功能。 用于确定电压的方法包括：测量三相电力系统中的相的三个线间电压，其中，每个线间电压 包括电压大小；以及在具有原点的二维坐标系上构造包括被表示为相量的三个线间电压的 相量三角形。第一相量V ab源于第一点处并且沿坐标系的水平轴的方向延伸至原点，并且第 二相量vb。在原点与第二点之间延伸，第二点位于相对于所述原点的竖直及水平方向上。第 三相量第二点与第一点之间延伸。 在一种实施方式中，所述方法包括添加第一线段，所述第一线段从将第二相量Vb。 二等分的点沿垂直于第二相量V b。的并且远离相量三角形的方向延伸。第一线段终止于第 三点处。在另一种实施方式中，所述方法包括添加第二线段，所述第二线段从将第三相量V ca 二等分的点沿垂直于第三相量Vea的并且远离相量三角形的方向延伸。第二线段终止于第 四点处。在一种实施方式中，所述方法包括添加从第三点至第一点的第三线段以及添加从 第四点至原点的第四线段，其中，第三线段与第四线段在中性点处相交。在另一种实施方式 中，所述方法包括确定线对中性点电压。线对中性点电压包括从中性点至相量三角形的顶 点的线。 在一种实施方式中，确定线对中性点电压可以包括：确定相A的相量Van的线对中 性点电压，包括确定从中性点至第一点的线；确定相B的相量Vbn的线对中性点电压，包括确 定从中性点至原点的线；和/或确定相C的相量Vm的线对中性点电压，包括确定从中性点 至第二点的线。在另一种实施方式中，所述方法包括：确定相量V an的大小为： 在一种实施方式中，第一点具有坐标（xa，ya)，第二点具有坐标（X。，y。)，并且 原点具有坐标（x b，yb)，并且xa= V ab相量的大小，并且y a= 〇, X b= 〇并且y b= 〇，其中，Vab是第一相量Vab的大 小，vb。是第二相量V b。的大小，并且V是第三相量V的大小。在一种实施方式中，第一线 段的长度包括：第三相量Vra的大小先除以3的平方根再与1与所述第一线段的斜率的平方 之和的平方根相乘，并且第二线段的长度包括：第二相量V b。的大小先除以3的平方根再与 1与所述第二线段的斜率的平方之和的平方根相乘。 在另一种实施方式中，第一线段的长度是：O 在一种实施方式中，第三点具有坐标（xpbc，ypbJ，并且第四点具有坐标（x pca，ypJ， 其中， 在另一种实施方式中，中性点具有坐标（xn，yn)，其中： 在另一种实施方式中，如果y/J、于0,则y n= 0 ;并且如果y n大于或等于0且大于 y。，则yn= y。。在另一种实施方式中，如果χη小于0,则X n= 0 ;并且如果X n大于或等于0 且大于xa，则χη= X a，并且如果χη大于或等于0且小于或等于X Ji y。= y n，则χη= X - 在一种实施方式中，第一线段的长度包括第二相量Vb。的大小先乘以3的平方根再 除以2,所述第一线段的长度表示在第二相量V b。上构造的并且远离相量三角形延伸的第一 等边三角形的高度，并且第二线段的长度包括第三相量Vea的大小先乘以3的平方根再除 以2,所述第二线段的长度表示在第三相量1 3上构造的并且远离相量三角形延伸的第二等 边三角形的高度。在另一种实施方式中，第三点具有坐标（xpb。，y pb。)，并且第四点具有坐标 在另一种实施方式中，中性点具有坐标（xn，yn)，其中： 在一种实施方式中，在三相电力系统中的无中性点连接能够用于测量的位置处测 量线间电压。在另一种实施方式中，三相电力系统包括未接地电力系统。在另一种实施方 式中，三相电力系统包括不平衡电压。在另一种实施方式中，第一相量V ab、第二相量Vbt^P 第三相量V J司隔120°。 在一种实施方式中，一种用于确定电压的装置包括测量模块，所述测量模块测量 三相电力系统中的相的三个线间电压，其中，每个线间电压包括电压大小。在一种实施方式 中，所述装置包括三角形模块，所述三角形模块在具有原点的二维坐标系上构造具有被表 示为相量的所述三个线间电压的相量三角形，其中，第一相量V ab源于第一点处并且沿坐标 系的水平轴的方向延伸至原点，第二相量vb。在原点与第二点之间延伸，第二点处于相对于 原点的竖直及水平方向上，并且第三相量1 3在第二点与第一点之间延伸。 在一种实施方式中，所述装置包括第一线模块，所述第一线模块添加第一线段，所 述第一线段从将第二相量V b。二等分的点沿垂直于第二相量V b。的并且远离相量三角形的 方向延伸，第一线段终止于第三点处。在另一种实施方式中，所述装置包括第二线模块，所 述第二线模块添加第二线段，所述第二线段从将第三相量V ea二等分的点沿垂直于第三相 量Vm的并且远离相量三角形的方向延伸。第二线段终止于第四点处。在一种实施方式中， 所述装置包括：添加从第三点至第一点的第三线段的第三线模块以及添加从第四点至原点 的第四线段的第四线模块，其中，第三线段与第四线段在中性点处相交。在另一种实施方式 中，所述装置包括确定线对中性点电压的线对中性点模块。所述线对中性点电压包括从中 性点至相量三角形的顶点的线。 在一种实施方式中，线对中性点模块通过以下来确定线对中性点电压：确定相A 的相量Van的线对中性点电压，包括确定从中性点至第一点的线。在另一种实施方式中，线 对中性点模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定电压的方法，所述方法包括：测量三相电力系统中的相的三个线间电压，每个线间电压包括电压大小；在具有原点的二维坐标系上构造包括被表示为相量的所述三个线间电压的相量三角形，其中，第一相量Vab源于第一点处并且沿所述坐标系的水平轴的方向延伸至所述原点，第二相量Vbc在所述原点与第二点之间延伸，所述第二点处于相对于所述原点的竖直及水平方向上，并且第三相量Vca在所述第二点与所述第一点之间延伸；添加第一线段，所述第一线段从将所述第二相量Vbc二等分的点沿垂直于所述第二相量Vbc的并且远离所述相量三角形的方向延伸，所述第一线段终止于第三点处；添加第二线段，所述第二线段从将所述第三相量Vca二等分的点沿垂直于所述第三相量Vca的并且远离所述相量三角形的方向延伸，所述第二线段终止于第四点处；添加从所述第三点至所述第一点的第三线段；添加从所述第四点至所述原点的第四线段；其中，所述第三线段与所述第四线段在中性点处相交；以及确定线对中性点电压，所述线对中性点电压包括从所述中性点至所述相量三角形的顶点的线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·菲尔德宾德，埃里克·韦迪克，伊萨·V·德拉姆，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US