一种无电流传感器的短路检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无电流传感器的短路检测系统，属于电力电子控制领域。该系统是将采样电压经过Clark变换模块和Park变换模块将获取的三相电压变换为旋转坐标系电压；旋转坐标系下的电压经过锁相环得到系统的频率和电压角速度；Park变换后的电压及锁相环得到的电压角速度经过陷波器得到正序电压；正序电压经过Park逆变模块和Clark逆变模块变换和三相电压相减，得到最终短路引起的电压分量；三相电压经过微分检测模块输入到故障判断模块，同负序电压判断系统短路情况。本发明专利技术简化硬件系统，减小系统成本。减小系统成本。减小系统成本。

【技术实现步骤摘要】
一种无电流传感器的短路检测系统


[0001]本专利技术属于电力电子控制领域，涉及一种无电流传感器的短路检测系统。

技术介绍

[0002]电力电子变流器广泛应用于各种场合，为了避免变流器出现短路故障，一般需要在变流器的输入或输出端加入电流传感器等检测电流的元器件，当发生短路故障时能有效的进行处理。
[0003]这种常规方法需要通过增加硬件电路来进行电流检测，增加硬件电路会增加检测系统成本和安装难度。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无电流传感器的短路检测系统，在不增加电流检测装置等硬件的基础上，通过利用系统中电压检测装置进行判断是否发生短路故障。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种无电流传感器的短路检测系统，包括Clark变换模块、Park变换模块、锁相环模块、陷波器模块、Park逆变换模块、Clark逆变换模块、电压微分模块和故障判断模块。
[0007]所述Clark变换模块用于将检测的三相电压实际值U
a
、U
b
和U
c
，变换为α
‑
β坐标系的电压U
α
和U
β
；
[0008]所述锁相环模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
变换为坐标变换角θ和电压旋转角速度ω；
[0009]所述Park变换模块用于将输入的α
‑r/>β坐标系下的电压U
α
和U
β
以及坐标变换角θ，变换为两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
；
[0010]所述陷波器模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
和电压旋转角速度ω变换为两相静止轴坐标系下的正序电压U
pd
和U
pq
；
[0011]所述Park逆变换模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
pd
和U
pq
以及坐标变换角，变换为两相旋转轴坐标系下的电压U
pα
和U
pβ
；
[0012]所述Clark逆变换模块将输入的两相旋转轴坐标系下的电压U
pα
和U
pβ
，变换为标准坐标系的正序电压U
pa
、U
pb
和U
pc
；
[0013]所述电压微分模块用于将输入的三相电压值U
a
、U
b
和U
c
和两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
进行微分，得到三相电压微分后的值U
a
’
、U
b
’
、U
c
’
和两相电压微分后的值U
d
’
和U
q
’
；
[0014]所述故障判断模块用于根据输入的正序电压U
pa
、U
pb
和U
pc
与三相电压U
a
、U
b
和U
c
的差值U
na
、U
nb
和U
nc
和电压微分后的值U
a
’
、U
b
’
、U
c
’
、U
d
’
和U
q
’
判断是否出现短路的情况。
[0015]进一步，所述锁相环模块的具体操作方法为：将输入的U
q
与0作差得到的差值通过比例积分控制，输出结果即为旋转角速度ω，将旋转角速度ω与2π取余数即为旋转坐标变
换角θ，将此旋转坐标变换角θ作为输入给Park变换模块，旋转角速度ω作为输入给陷波器模块。
[0016]进一步，所述陷波器模块的具体操作方法为：d轴电压U
d
经过2次旋转坐标系ω0＝2
×
ω得到电压U
2d
，q轴电压U
q
经过2次旋转坐标系ω0＝2
×
ω得到电压U
2q
，U
2d
与U
2q
分别和U
d
和U
q
作差得到两相静止轴坐标系下的正序电压U
pd
和U
pq
。
[0017]进一步，所述故障判断模块的判断方法为：U
d
’
和U
q
’
的值不为零时开始计数，判断公式为：
[0018][0019]若出现以上三种任意一种情况，则此时系统发生短路。
[0020]进一步，当U
na
≠0且|U'
a
|＞1时，故障判断模块会判断出A相发生短路；同理，当U
nb
≠0且|U'
b
|＞1时，故障判断模块会判断出B相发生短路，当U
nc
≠0且|U'
c
|＞1时，故障判断模块会判断出C相发生短路。
[0021]本专利技术的有益效果在于：本专利技术在没有电流传感器等电流检测元器件的情况在，不增加其他的硬件电路(简化硬件系统，减小系统成本)，能够有效的检测到系统发生短路的情况，在原有的电压检测的基础上，进行电压微分处理及负序电压检测的方法来判断是否发生短路。
[0022]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0024]图1为本专利技术无电流传感器的短路检测系统的结构图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无电流传感器的短路检测系统，其特征在于，该系统包括Clark变换模块、Park变换模块、锁相环模块、陷波器模块、Park逆变换模块、Clark逆变换模块、电压微分模块和故障判断模块；所述Clark变换模块用于将检测的三相电压实际值U
a
、U
b
和U
c
，变换为α
‑
β坐标系的电压U
α
和U
β
；所述锁相环模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
变换为坐标变换角θ和电压旋转角速度ω；所述Park变换模块用于将输入的α
‑
β坐标系下的电压U
α
和U
β
以及坐标变换角θ，变换为两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
；所述陷波器模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
和电压旋转角速度ω变换为两相静止轴坐标系下的正序电压U
pd
和U
pq
；所述Park逆变换模块用于将输入的两相静止轴坐标系下的电压U
pd
和U
pq
以及坐标变换角，变换为两相旋转轴坐标系下的电压U
pα
和U
pβ
；所述Clark逆变换模块将输入的两相旋转轴坐标系下的电压U
pα
和U
pβ
，变换为标准坐标系的正序电压U
pa
、U
pb
和U
pc
；所述电压微分模块用于将输入的三相电压值U
a
、U
b
和U
c
和两相静止轴坐标系下的电压U
d
和U
q
进行微分，得到三相电压微分后的值U
a
’
、U
b
’
、U
c
’
和两相电压微分后的值U
d
’
和U
q
’
；所述故障判断模块用于根据输入的正序电压U
pa
...

【专利技术属性】
技术研发人员：干永革，王硕，杨美霞，郝亚川，孙倩倩，
申请(专利权)人：中冶赛迪电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：