一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法及装置，通过采集包含谐波的电网三相电压，并对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压；将所述电网电压输入到预构建的谐波分量估计器中，以使所述谐波分量估计器输出电网电压谐波正负序分量状态变量；根据所述电网电压谐波正负序分量状态变量，计算并得到三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量。与现有技术相比，本发明专利技术提供的技术方案能提高对电网电压谐波正负序分量检测的效率及检测精度。谐波正负序分量检测的效率及检测精度。谐波正负序分量检测的效率及检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及电网检测的
，特别是涉及一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，为应对电网电压故障导致的不平衡电压，需要电压检测装置检测到不平衡电压中存在的谐波正负序分量，以便确保并网换流器的稳定运行；现有的电网电压正负序分量检测技术中，常用的正负序分量检测方法有基于同步坐标系变换的dq法，该方法在检测系统中引入多个低通滤波器，会降低系统的动态性能并增加计算量；且基于双二阶广义积分器的正负序分量检测方法能够实现对不平衡电网电压谐波正负序分量的有效提取，但其结构中包含多个积分器会影响系统的动态性能；此外，信号延时对消法不能有效应对谐波的影响，谐波条件下正负序分量的检测精度大大降低；即现有的电网电压检测装置存在检测速度慢，检测精度低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法及装置，提高对电网电压谐波正负序分量检测的效率及检测精度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，包括：
[0005]采集包含谐波的电网三相电压；
[0006]对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压；
[0007]将所述电网电压输入到预构建的谐波分量估计器中，以使所述谐波分量估计器输出电网电压谐波正负序分量状态变量；
[0008]根据所述电网电压谐波正负序分量状态变量，计算并得到三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量。
[0009]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，还包括：
[0010]获取电网电压频率标称值和所述谐波分量估计器的状态变量，根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率。
[0011]在一种可能的实现方式中，根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率，具体包括：
[0012]将所述电网电压频率标称值和所述状态变量代入预设的电压频率计算公式中，以使基于所述电压频率计算公式，计算出所述三相电网电压频率；其中，所述电压频率计算公式，如下所示：
[0013][0014]式中，是电网电压频率ω的估计，ω
r
是电网电压频率标称值，是谐波分量估计器的状态变量。
[0015]在一种可能的实现方式中，对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压，具体包括：
[0016]根据预设的Clark变换公式，对所述电网三相电压进行Clark变换，以使将所述电网三相电压变换到αβ坐标系下的电网电压；其中，所述Clark变换公式，如下所示：
[0017][0018]式中，v
abc
表示电网三相电压，v
αβ
为αβ坐标系下的电网电压。
[0019]在一种可能的实现方式中，预构建的谐波分量估计器，具体包括：
[0020][0021]式中，A，L和C分别是包含谐波的三相电网电压矩阵，y
s
表示输入谐波分量估计器的电网电压，α,β表示三相电网电压系统的α,β坐标系，ζ
s
代表滤波器的状态变量，代表电网电压谐波正负序分量状态变量，为谐波分量估计器的输出变量，T代表变换系数矩阵，代表谐波分量估计器的状态变量，λ是谐波分量估计器的自适应增益。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述电网电压谐波正负序分量状态变量包括：第一电网电压谐波正序分量状态变量、第二电网电压谐波正序分量状态变量、第一电网电压谐波负序分量状态变量和第二电网电压谐波负序分量状态变量。
[0023]在一种可能的实现方式中，根据所述电网电压谐波正负序分量状态变量，计算并得到三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量，具体包括：
[0024]将所述电网电压谐波正负序分量状态变量输入到预设的三相电网电压谐波正负序分量计算公式中，计算三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量；其中，所述三相电网电压谐波正负序分量计算公式，如下所示：
[0025][0026]其中，为电网电压在αβ坐标系下的第一电网电压谐波正序分量状态变量，
为电网电压在αβ坐标系下的第一电网电压谐波负序分量状态变量，为电网电压在αβ坐标系下的第二电网电压谐波正序分量状态变量，为电网电压在αβ坐标系下的第二电网电压谐波负序分量状态变量，下标p代表正序分量，下标n代表负序分量，下标i代表谐波次数。
[0027]本专利技术实施例还提供了一种三相电网电压谐波正负序分量检测装置，包括：电压信号采集模块、坐标变换模块、谐波分量估计器输出模块和电压谐波正负序分量获取模块；
[0028]其中，所述电压信号采集模块，用于采集包含谐波的电网三相电压；
[0029]所述坐标变换模块，用于对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压；
[0030]所述谐波分量估计器输出模块，用于将所述电网电压输入到预构建的谐波分量估计器中，以使所述谐波分量估计器输出电网电压谐波正负序分量状态变量
[0031]所述电压谐波正负序分量获取模块，用于根据所述电网电压谐波正负序分量状态变量，计算并得到三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量。
[0032]在一种可能的实现方式中，本专利技术实施例提供的三相电网电压谐波正负序分量检测装置，还包括：三相电网电压频率获取模块；
[0033]所述三相电网电压频率获取模块，用于获取电网电压频率标称值和所述谐波分量估计器的状态变量，根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述三相电网电压频率获取模块，用于根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率，具体包括：
[0035]将所述电网电压频率标称值和所述状态变量代入预设的电压频率计算公式中，以使基于所述电压频率计算公式，计算出所述三相电网电压频率；其中，所述电压频率计算公式，如下所示：
[0036][0037]式中，是电网电压频率ω的估计，ω
r
是电网电压频率标称值，是谐波分量估计器的状态变量。
[0038]在一种可能的实现方式中，所述坐标变换模块，用于对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压，具体包括：
[0039]根据预设的Clark变换公式，对所述电网三相电压进行Clark变换，以使将所述电网三相电压变换到αβ坐标系下的电网电压；其中，所述Clark变换公式，如下所示：
[0040][0041]式中，v
abc
表示电网三相电压，v
αβ
为αβ坐标系下的电网电压。
[0042]在一种可能的实现方式中，所述谐波分量估计器输出模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，其特征在于，包括：采集包含谐波的电网三相电压；对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压；将所述电网电压输入到预构建的谐波分量估计器中，以使所述谐波分量估计器输出电网电压谐波正负序分量状态变量；根据所述电网电压谐波正负序分量状态变量，计算并得到三相电网电压谐波正序分量和三相电网电压谐波负序分量。2.如权利要求1所述的一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，其特征在于，还包括：获取电网电压频率标称值和所述谐波分量估计器的状态变量，根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率。3.如权利要求2所述的一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，其特征在于，根据所述电网电压频率标称值和所述状态变量，计算并得到三相电网电压频率，具体包括：将所述电网电压频率标称值和所述状态变量代入预设的电压频率计算公式中，以使基于所述电压频率计算公式，计算出所述三相电网电压频率；其中，所述电压频率计算公式，如下所示：式中，是电网电压频率ω的估计，ω
r
是电网电压频率标称值，是谐波分量估计器的状态变量。4.如权利要求1所述的一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，其特征在于，对所述电网三相电压进行Clark变换，得到αβ坐标系下的电网电压，具体包括：根据预设的Clark变换公式，对所述电网三相电压进行Clark变换，以使将所述电网三相电压变换到αβ坐标系下的电网电压；其中，所述Clark变换公式，如下所示：式中，v
abc
表示电网三相电压，v
αβ
为αβ坐标系下的电网电压。5.如权利要求1所述的一种三相电网电压谐波正负序分量检测方法，其特征在于，预构建的谐波分量估计器，具体包括：式中，A，L和C分别是包含谐波的三相电网电压矩阵，y
s
表示输入谐波分量估计器的电网
电压，α,β表示三相电网电压系统的α,β坐标系，ζ
s
表示滤波器的状态变量，表示电网电压谐波正负序分量状态变量，为谐波分量估计器的输出变量，T表示变换系数矩阵，表示谐波分量估计器的状态变量，λ表示谐波分量估计器的自适应增益。6.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，杨银国，于珍，陆秋瑜，伍双喜，朱誉，林英明，赵佩绮，孟永庆，段子越，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：