电压信号处理方法技术

本公开提供了一种电压信号处理方法

【技术实现步骤摘要】
电压信号处理方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本公开涉及信号处理
，尤其涉及信号锁相控制领域
。
本公开具体涉及一种电压信号处理方法
、
装置
、
电子设备和存储介质
。

技术介绍

[0002]进入
21
世纪以来，全球性的能源短缺，自然环境恶化等问题日益严重
。
为了应对这些棘手的挑战，人们聚焦于建设能源互联网
。
能源互联网是在当前可再生能源发展背景下，基于电力能源，包含多种集中式和分布式能源，并有广泛用户参与的新型能源系统，旨在实现跨区域高效协调利用与综合调控
。
因此，越来越多的复杂电力设备接入配电网
。
这些设备虽然方便操作并具有多功能特点，但是，它们也会给配电网带来一些问题，例如高频谐波
、
无功分量注入和电压波动
。
[0003]为了解决这些问题，作为实现能源互联网的核心部件，配电变压器应配备多个电气接口，以实现各线路电能的协调分配与多向流动
。
此外，它还应拥有诸如无功补偿
、
谐波治理
、
电压调节和潮流控制等多种控制功能
。
传统配电变压器具有结构简单
、
运行可靠和经济性好等优势，但由于可控性较差
、
功能单一，不能满足智能电网对于变压器的要求
。
[0004]进而，随着电力电子技术的蓬勃发展，出现了多种新型可控变压器，如固态变压器
、
电力电子变压器和混合式配电变压，以满足智能电网对于变压器的要求
。
其中，混合式配电变压器拥有升级改造传统工频配电变压器的功能，能够将不同种的电能补偿装置与传统配电变压器相结合，以同时实现两者的优势
。
混合式配电变压器不但可以实现谐波治理，无功补偿，稳压等功能，同时还能保证结构的简单
。
由于混合式配电变压器的结构中含有
AC
‑
DC
变换器，因此，对电网相位实现精确的检测才能保证其稳定的工作
。
锁相环
(PLL)
是混合式配电变压器的重要组成部分，其主要作用是就是跟踪负载电压相位
。
所以，为混合式配电变压器设计一款合适的锁相环并且研究锁相扰动对于混合式配电变压器性能的影响就具有重要意义
。
[0005]在一些技术中，混合式配电变压器的锁相算法为查表法，通过检测一段时间内的过零点就可以得到电压的相位值
。
但是，该算法为开环检测算法，稳定性差，对于三相不对称和输入信号存在直流分量的情况应对能力差
。
同时，由于实际电网电压由于高频谐波的缘故，正弦波每次过零时实际上会存在多个过零点，这会导致锁相失败
。

技术实现思路

[0006]本公开提供了一种电压信号处理方法
、
装置
、
电子设备和存储介质，能够解决上述问题
。
[0007]根据本公开的一方面，提供了一种电压信号处理方法，包括：
[0008]将第一两相电压信号输入负反馈模块，以使所述负反馈模块对所述第一两相电压信号进行处理并输出第二两相电压信号；
[0009]将所述第二两相电压信号输入低通滤波器，以使所述低通滤波器滤除所述第二两
相电压信号中的高频谐波，并输出第三两相电压信号；
[0010]将所述第三两相电压信号输入所述负反馈模块中，以使所述负反馈模块利用所述第三两相电压信号对所述第一两相电压信号中的直流分量进行消除，以得到所述第二两相电压信号；
[0011]将所述第二两相电压信号输入二阶广义积分器，以使所述二阶广义积分器对所述第二两相电压信号进行积分处理，并输出第四两相电压信号；
[0012]将所述第四两相电压信号输入正负序分离模块，以使所述正负分离模块从所述第四两相电压信号中提取正序电压分量，并输出所述正序电压分量，其中，所述正序电压分量用于锁相控制
。
[0013]根据本公开的另一方面，提供一种电压信号处理装置，包括：
[0014]负反馈模块，用于接收第一两相电压信号，并对所述第一两相电压信号进行处理，以及输出得到的第二两相电压信号；
[0015]低通滤波器，用于接收所述第二两相电压信号，滤除所述第二两相电压信号中的高频谐波，以及输出滤波得到的第三两相电压信号；
[0016]所述负反馈模块，还用于接收所述第三两相电压信号，并具体用于利用所述第三两相电压信号对所述第一两相电压信号中的直流分量进行消除，以得到所述第二两相电压信号；
[0017]二阶广义积分器，用于接收所述第二两相电压信号，并对所述第二两相电压信号进行积分处理，并输出得到的第四两相电压信号；
[0018]正负序分离模块，用于接收所述第四两相电压信号，从所述第四两相电压信号中提取正序电压分量，并输出所述正序电压分量，其中，所述正序电压分量用于锁相控制
。
[0019]根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
[0020]至少一个处理器；以及
[0021]与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0022]该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行本公开实施例中任一电压信号处理方法
。
[0023]根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例中任一电压信号处理方法
。
[0024]根据本公开的技术，对于用于锁相控制的两相电压信号，采用对该信号经过低通滤器以消除其高频谐波再输入到负反馈中，以消除反馈输出的两相电压信号中的直流分量，如此，不仅能够消除两相电压信号中的直流分量还可以过滤较多的高频分量
。
在后续进行积分相移以及正负序分离得到的正序电压分量以用于锁相时，避免高频分量和直流分量对锁相的干扰，，提高锁相成功率
。
[0025]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围
。
本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解
。
附图说明
[0026]附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定
。
其中：
[0027]图1是本公开一实施例的电压信号处理方法的流程图；
[0028]图2是本公开一实施例的改进型二阶广义积分器的结构图；
[0029]图3是本公开一实施例的锁相控制设备的结构图；
[0030]图4是本公开一实施例的电压信号的频率
‑
相位
‑
幅值的示意图；
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电压信号处理方法，其特征在于，包括：将第一两相电压信号输入负反馈模块，以使所述负反馈模块对所述第一两相电压信号进行处理并输出第二两相电压信号；将所述第二两相电压信号输入低通滤波器，以使所述低通滤波器滤除所述第二两相电压信号中的高频谐波，并输出第三两相电压信号；将所述第三两相电压信号输入所述负反馈模块中，以使所述负反馈模块利用所述第三两相电压信号对所述第一两相电压信号中的直流分量进行消除，以得到所述第二两相电压信号；将所述第二两相电压信号输入二阶广义积分器，以使所述二阶广义积分器对所述第二两相电压信号进行积分处理，并输出第四两相电压信号；将所述第四两相电压信号输入正负序分离模块，以使所述正负分离模块从所述第四两相电压信号中提取正序电压分量，并输出所述正序电压分量，其中，所述正序电压分量用于锁相控制
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二两相电压信号输入低通滤波器，以使所述低通滤波器滤除所述第二两相电压信号中的高频谐波，并输出第三两相电压信号，包括：将所述第二两相电压信号输入第一增益放大器，以使所述第一增益放大器对所述第二两相电压信号进行放大，并输出放大后的所述第二两相电压信号；将放大后的所述第二两相电压信号输入所述低通滤波器，以使所述低通滤波器滤除放大后的所述第二两相电压信号中的高频谐波，并输出得到的所述第三两相电压信号
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二两相电压信号输入二阶广义积分器，以使所述二阶广义积分器对所述第二两相电压信号进行积分处理，并输出第四两相电压信号，包括：将所述第二两相电压信号输入第二增益放大器，以使所述第二增益放大器对所述第二两相电压信号进行放大，并输出放大后的所述第二两相电压信号；将所述放大后的所述第二两相电压信号与所述第四两相电压信号进行相减，得到的第一频率信号；对所述第一频率信号进行积分处理，得到所述第一两相电压信号的跟踪信号；对所述跟踪信号进行积分处理，得到所述第四两相电压信号
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第三两相电压信号输入所述负反馈模块中，以使所述负反馈模块利用所述第三两相电压信号对所述第一两相电压信号中的直流分量进行消除，以得到所述第二两相电压信号，包括：将所述第三两相两相电压信号，以及所述第一两相电压信号的跟踪信号，输入所述负反馈模块中，以使所述负反馈模块将所述第一两相电压信号的跟踪信号与所述第三两相电压信号相叠加得到反馈信号，并将所述第一两相电压信号与所述反馈信号相减，以消除所述第一两相电压信号中的直流分量得到所述第二两相电压信号
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将三相电压信号输入
Clark
变换器，以使所述<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金旻昊，樊立波，韩荣杰，孙智卿，王亿，方响，程炜东，张水云，黄佳斌，来益博，屠永伟，宣羿，蒋建，陈益芳，李颖玥，王奇锋，陆涛，邵鹏程，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州市临安区供电公司，
类型：发明
国别省市：