【技术实现步骤摘要】
一种基于幅值变化特性的电压跌落预测系统及方法
[0001]本专利技术涉及电压检测
,尤其涉及一种基于幅值变化特性的电压跌落预测系统及方法。
技术介绍
[0002]作为现代社会必不可少的重要能源之一,电能应用于生产生活的各个方面。随着电力电子技术的迅速发展,大量的相关设施也逐渐应用于工业生产和社会家庭生活,电网的电能质量会受到污染。为了满足电力用户对电能质量的要求,改善电能质量的研究具有重要意义。电压跌落是最严重的电能质量问题之一,有效补偿电压跌落可以增加电力系统运行稳定性,带来较大的经济效益,而实现电压跌落特征量的快速、准确检测是电压跌落补偿的重要前提。
[0003]针对电压跌落特征量检测,现有的技术很多:基于瞬时无功功率理论的dq0变换法,利用采集到的三相电压,通过park变换到旋转坐标系下,进而计算出基波电压幅值,但是只适用于三相电压对称跌落;根据采集到的单相电压信号,通过延时90
°
构造虚拟αβ坐标系,可以有效检测到单相跌落,但延时较长;一种改进的无延时dq坐标系下的检测法,该方法通过对单相电压作差分处理,构造虚拟三相电压进行检测,实时性较好,然而会对高频振荡产生放大作用,滤波器的选择至关重要;延迟小角度的方法可以加快检测速度,精度高,但对于不同角度下的跌落,该方法得到的电压幅值会有不同的变化趋势,采用阈值比较判断时会产生延时。
[0004]为了满足不同情况下的跌落系统都能准确,快速地检测,且综合考虑工程实践,需要设计出一种适用于各种情形的,计算简洁,易于数字化实
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于幅值变化特性的电压跌落预测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:采集电网中任意一相的电压矢量u0;S2:将采集到的电压矢量u0延迟任意角度,得到虚拟电压矢量u
φ
;S3:利用虚拟电压矢量u
φ
,计算得到电压矢量增幅u
d
;S4:根据电压矢量增幅u
d
,计算在延迟的角度对应的时间内的电压矢量增幅u
d1
;S5:根据延迟的角度对应的时间内的电压矢量增幅u
d1
的计算值与电压矢量原幅值U的关系,判断电压跌落结果;S6:根据S5中的跌落结果和延迟的角度对应的时间内的电压矢量增幅u
d1
的计算值确定跌落幅值特性表;S7:进行周期性采样,根据跌落幅值特性表,判断电压跌落产生。2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述步骤2具体为:将式(1)中采集到的某一相电压矢量u0延迟任意一个角度,得到式(2)的虚拟电压矢量u
φ
,u
φ
幅值与u0幅值相同;u0=U sinθ
ꢀꢀꢀꢀ
(1);其中,θ为瞬态电压相位角,为延迟的角度。3.根据权利要求2所述的预测方法,其特征在于,所述S3具体包括:S31:根据式(1)和式(2),由u
φ
向α轴作投影,得到式(3)的矢量u1,方向与u
α
相反;S32:连接u
φ
顶点和u1顶点,得到式(4)的矢量u2S33:将式(1)、(2)、(3)、(4)代入式(5),得到u
α
的表达式,如式(6)所示:的表达式,如式(6)所示:其中,u
α
为电压矢量原幅值U在αβ坐标系下的α轴分量,u
β
为电压矢量原幅值U在αβ坐标系下的β轴分量;S34:根据每个采样周期采集的电压信息,实时地将αβ分量变换到dq坐标系下,通过式(7)计算出实时的电压矢量增幅值u
d
和电压矢量原幅值U4.根据权利要求3所述的预测方法,其特征在于,所述S4具体包括:S41:设某一时刻,电压矢量u0上产生跌落,跌落的幅值为U1,在延迟的角度对应的时间内,u0的表达式如式(8)所示,记为u0’
u
’0=(U
‑
U1)sinθ
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(8);S42:因为虚拟电压矢量u
φ
是基于前几个采样周期的u0作的延迟,所以u
φ
的表达式仍为式(2),将式(8)和(2)代入式(7)可得,延迟的角度时间内u
d1
的表达式如式(9)所示:
S44:根据令对式(9)进行简化,其中,5.根据权利要求4所述的预测方法,其特征在于,所述S5具体为:S51:根据式(11)设θ
′
∈(0,2π),u
d1
的值与电压矢量原幅值U的关系由式(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:王新庆,李晓亮,张军兆,段美珠,赵越超,
申请(专利权)人:北京星航机电装备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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