一种电压幅值快速检测方法技术

本发明专利技术公开一种电压幅值快速检测方法，属于电压暂降检测技术领域。本发明专利技术通过实时采集电网电压信号；利用二阶广义积分器对采集的电压信号进行滤波处理和移相处理；对移相后的电压信号提取相位信息，对滤波后的电压信号进行幅值计算，得到电压信号的电压幅值；当电压信号中检测到暂降事件时，记录下电压暂降开始时间，并继续检测电压信号的电压幅值，从而对电压暂降事件的快速检测和分析，解决如何准确地进行电压暂降快速检测的问题，同时通过SOGI的特性，消除高频噪声，从而提高了检测的准确性和算法的精度，实现对电力电子系统的控制和保护。护。护。

【技术实现步骤摘要】
一种电压幅值快速检测方法


[0001]本专利技术涉及一种电压暂降检测
，特别是涉及一种电压幅值检测方法。

技术介绍

[0002]电压暂降是指供电电压有效值快速下降至低于额定电压，这属于电力系统中最常见的电能质量问题之一。短路故障、大容量感应电机启动、变压器投入和雷击是引起电压暂降的主要原因。电压暂降会对电力设备和系统造成严重的影响，甚至导致设备损坏和系统崩溃。因此，电压暂降的快速检测和保护对于电力系统的稳定运行和设备的安全运行至关重要。
[0003]如何准确且快速地测量电压有效值水平，判断是否发生电压暂降，可以为电力系统的稳定运行和设备的安全运行提供有效的保障，因此对电压暂降的实时检测具有非常重要的意义。
[0004]根据已公开文献检索，电压暂降检测方法通常基于电压变化率或者电压幅值的阈值检测，但这些方法存在检测精度低、响应速度慢、抗干扰能力差等问题，无法满足电力系统对快速、准确、可靠的电压暂降检测的要求。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中无法解决快速检测电压暂降的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是解决如何准确地进行电压暂降快速检测的问题，从而实现对电力电子系统的控制和保护。
[0006]本专利技术旨在提供一种电压幅值快速检测方法，包括：实时采集电网电压信号；利用二阶广义积分器对采集的电压信号进行滤波处理和移相处理；对移相后的电压信号提取相位信息，对滤波后的电压信号进行幅值计算，得到电压信号的电压幅值；当电压信号中检测到暂降事件时，记录下电压暂降开始时间，并继续检测电压信号的电压幅值。
[0007]相较于现有技术中电压暂降检测方法的检测精度低、响应速度慢、抗干扰能力差等问题，本专利技术通过对电网电压信号的实时采集和处理，实现对电压暂降事件的快速检测和分析，同时通过SOGI的特性，可以消除高频噪声，从而提高了检测的准确性和算法的精度。SOGI为二阶广义积分器。
[0008]在本方案中，进一步地，所述二阶广义积分器包括：滤除直流分量且通过基频并滤除高次谐波的带通滤波器，对高频段进行衰减的低通滤波器。
[0009]更进一步地，经过二阶广义积分器滤波处理和移相处理后，得到幅值和相位不变的基波信号，及相位滞后90度的正交信号。
[0010]更进一步地，所述二阶广义积分器的传递函数，为：
[0011][0012][0013]品质因数为：
[0014][0015]其中：v为输入信号，v
α
和v
β
分别为输出信号，k为控制系数，w0为谐振频率。
[0016]在本方案中，进一步地，所述移相后的电压信号包括：经移相后与所述采集的电压信号同相位的电压信号，经移相后与所述采集的电压信号滞后90度的电压信号；所述移相后的电压信号保留基波幅值不变。
[0017]更进一步地，所述移相后的电压信号的函数，为：
[0018][0019]其中：U
α
为同相位的电压信号，U
β
为滞后90度的电压信号，U为经处理后的电压信号，w为频率。
[0020]所述处理后的电压信号，是指利用二阶广义积分器进行滤波处理和移相处理后的电压信号。
[0021]更进一步地，根据移相后的电压信号，获得适于电压暂降检测的基波有效值信号，为：
[0022][0023]其中：U
′
为适于电压暂降检测的基波有效值信号，U
α
为同相位的电压信号，U
β
为滞后90度的电压信号，U为经处理后的电压信号，w为频率。
[0024]通过对SOGI处理后的幅值和相位不变的基波信号及相位滞后九十度的正交信号进行平方和开方的形式，计算出电压暂降发生时的电压幅值。
[0025]在本方案中，进一步地，当电压信号检测到暂降事件时，如果电压信号的幅值下降至设定的幅度值，则记录下此时刻的幅值，并与正常水平的幅值比较，得出电压暂降的幅值。
[0026]相对现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027]本专利技术通过二阶广义积分器对实时检测电网电压信号进行处理，输出幅值和相位不变的基波信号及相位滞后90度的正交信号，通过电压幅值计算实现对电压暂降幅值的检测，从而能够实现对电压暂降事件的快速检测和分析，同时还可以提高检测的准确性和精度。本专利技术具有检测精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，可以有效地解决传统电压暂降检测方法存在的问题，提高电力系统的稳定性和可靠性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术快速检测方法流程图。
[0029]图2为本专利技术二阶广义积分器的结构图。
[0030]图3为本专利技术二阶广义积分器的模型。
[0031]图4为本专利技术模拟电压暂降仿真系统图。
[0032]图5为本专利技术输入电压信号v波形图。
[0033]图6为本专利技术输出电压信号v
α
、v
β
波形图。
[0034]图7为本专利技术电压暂降有效值波形图。
具体实施方式
[0035]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0036]本专利技术的目的在于提出一种电压幅值快速检测方法，通过二阶广义积分器对输入的交流电压正弦信号产生90
°
的相位偏移，得到两路正交信号，实现对电网电压信号90
°
的相位偏移，实现滤除高次谐波，将输入信号滤波后的输出信号进行幅值计算，即一路为滤除高次谐波和原波形同相位的波形，另一路为相移90度的波形，这样，可以快速检测到电压暂降的情况。
[0037]实施例1。
[0038]如图1所示，本实施例提供一种电压幅值快速检测方法，包括以下步骤：
[0039]步骤101，采集电网电压信号。
[0040]步骤102，利用二阶广义积分器对采集的电压信号进行滤波处理和移相处理。
[0041]如图2所示，为本实施例的二阶广义积分器SOGI。其中：v为输入信号，ε为误差信号，k是控制系数，v
α
和v
β
分别为输出信号，w0为谐振频率，为积分运算。当谐振频率w0与输入信号v的误差为0时，v
α
超前v
β
相位90
°
且幅值相同，v
α
和v
β
有相同的相位和幅值。
[0042]二阶广义积分器的传递函数，为：
[0043][0044][0045]由上式结合得到品质因数为：
[0046][0047]其中：v为输入信号，v
α
和v
β
分别为输出信号，k为控制系数，w0为谐振频率。
[0048]由上式可知，SOGI品质因数不受谐振频率w0的影响。
[0049]D(s)是一个带通滤波器，用于滤除直流分量，并通过基频并滤除高次谐波，频带宽受k值的影响。
[0050]Q(s)是一个低通滤波器，在高频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压幅值快速检测方法，其特征在于，包括：实时采集电网电压信号；利用二阶广义积分器对采集的电压信号进行滤波处理和移相处理；对移相后的电压信号提取相位信息，对滤波后的电压信号进行幅值计算，得到电压信号的电压幅值；当电压信号中检测到暂降事件时，记录下电压暂降开始时间，并继续检测电压信号的电压幅值。2.根据权利要求1所述的电压幅值快速检测方法，其特征在于：所述二阶广义积分器包括：滤除直流分量且通过基频并滤除高次谐波的带通滤波器，对高频段进行衰减的低通滤波器。3.根据权利要求2所述的电压幅值快速检测方法，其特征在于：经过二阶广义积分器滤波处理和移相处理后，得到幅值和相位不变的基波信号，及相位滞后90度的正交信号。4.根据权利要求3所述的电压幅值快速检测方法，其特征在于：所述二阶广义积分器的传递函数，为：所述二阶广义积分器的传递函数，为：品质因数为：其中：v为输入信号，v
α
和v
β
分别为输出信号，k为控制系数，w0为谐振频率。5.根据权利要求1所述的电压幅值快速检测方法，其特征在于：所述移相后...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帅，黄宏盛，刘维亮，钟其，周玲，陆爽，王滢，康伟，李习华，刘晓博，吴玮华，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：