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      一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法

      文檔序號(hào):6248697閱讀:705來(lái)源:國(guó)知局
      一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法
      【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法,包括:利用選取的等間隔前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)構(gòu)造移相分量,并與中間采樣點(diǎn)一起經(jīng)αβ-dq變換后,由巴特沃斯低通濾波器獲取基波的d軸直流分量與q軸直流分量。對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算,獲得電壓幅值;對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位,前、后時(shí)刻相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。該方法在滿足實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)仍具有一定的抗白噪聲能力,非常適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器中關(guān)于電壓暫降檢測(cè)的應(yīng)用。
      【專(zhuān)利說(shuō)明】-種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓 暫降檢測(cè)方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer, DVR)是一種用于保證敏感負(fù)荷供 電電壓穩(wěn)定的有效串聯(lián)補(bǔ)償裝置,可在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)向系統(tǒng)與負(fù)荷之間串聯(lián)注入幅值和相 位可調(diào)的電壓,補(bǔ)償電壓暫降,從而保證敏感負(fù)荷的電壓在受到系統(tǒng)電壓擾動(dòng)時(shí)仍處于可 接受的范圍內(nèi)。
      [0003] DVR為了滿足檢測(cè)的實(shí)時(shí)性要求,普遍采用的是基于dq變換的檢測(cè)方法。實(shí)際電 壓暫降事故中多為單相事件,在單相系統(tǒng)中為了應(yīng)用dq變換,需要構(gòu)造虛擬三相系統(tǒng),或 者構(gòu)造相互垂直且正交的a P兩相電壓,再通過(guò)a P-dq變換進(jìn)行檢測(cè),兩種方法都需要 根據(jù)一相電壓去構(gòu)造其他相電壓。
      [0004] 國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼提出了一些改進(jìn)方法,利用單相電壓延遲60°構(gòu)造三相電壓,根 據(jù)實(shí)測(cè)所得到的單相電壓延時(shí)90°來(lái)構(gòu)造a P靜止坐標(biāo)系中的a、P分量,利用求導(dǎo)代 替移相構(gòu)造三相系統(tǒng)或單相延時(shí)的a、P分量,利用延時(shí)S角法構(gòu)造a、0分量。上述前 兩種移相構(gòu)造的方法都需要較大的延時(shí),不能完全滿足檢測(cè)的實(shí)時(shí)性要求,求導(dǎo)構(gòu)造的方 法雖然具有極好的快速響應(yīng)特性,但存在過(guò)沖現(xiàn)象,且抗白噪聲能力差的特點(diǎn),延時(shí)S角 法雖然保證了較好的快速響應(yīng)特性,但不可避免地對(duì)諧波及噪聲有放大作用。
      [0005] 上述基于a P -dq變換的各類(lèi)檢測(cè)算法一般都采用軟件鎖相技術(shù)對(duì)待測(cè)電壓信 號(hào)進(jìn)行同步鎖相,但在某些情況下,系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時(shí)會(huì)伴有頻率偏移,軟件同步鎖相技 術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006] 針對(duì)現(xiàn)有電壓暫降檢測(cè)方法存在的上述缺陷,本發(fā)明提出一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢 復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法,包括:
      [0007] 步驟1 :等間隔采集目標(biāo)線路電壓值,從采集的電壓采樣數(shù)據(jù)中依次選取時(shí)間間 隔相同的前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn);
      [0008] 步驟2 :針對(duì)非同步采樣,由前、中、后三個(gè)檢測(cè)值獲得相角變化信息,針對(duì)同步采 樣,兩次檢測(cè)間的相角變化信息不變,則設(shè)為定值;然后由前、后兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)及相角變化信 息構(gòu)造所需的移相分量;
      [0009] 步驟3 :將中間檢測(cè)點(diǎn)電壓采樣值、構(gòu)造的移相分量經(jīng)a 0-dq變換矩陣與低通濾 波后獲得基波的d軸直流分量、q軸直流分量;
      [0010] 步驟4 :對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算,獲得電 壓幅值;對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位,前、后 時(shí)刻相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。
      [0011] 所述步驟1中等間隔采集不僅適用于非同步等間隔采樣,也適用同步等間隔采 樣。
      [0012] 所述步驟2中的構(gòu)造所需的移相分量由前、后檢測(cè)點(diǎn)電壓檢測(cè)值之差與相角變化 信息相除得到。
      [0013] 所述步驟3中的a 0 -dq變換矩陣元素由設(shè)定的恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采 樣值構(gòu)成。
      [0014] 所述步驟3中的低通濾波采用巴特沃斯濾波器濾波。
      [0015] 所述步驟4中電壓幅值與相位跳變角的計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)中間檢測(cè)點(diǎn)時(shí)刻。
      [0016] 本發(fā)明的有益效果在于:與求導(dǎo)法相比,在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí),減小了對(duì)諧波與噪 聲的放大作用;與延時(shí)S角構(gòu)造法相比,利用三點(diǎn)檢測(cè)代替延時(shí)S角兩點(diǎn)檢測(cè),構(gòu)造方法 更為簡(jiǎn)易,在相同延時(shí)的情況下,減小了對(duì)諧波的放大作用;與延時(shí)90°法相比,雖然對(duì)諧 波與噪聲的仍有一定的放大作用,但大大提高了檢測(cè)的快速響應(yīng)特性;未采用軟件鎖相技 術(shù),僅由恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采樣值構(gòu)成變換陣,實(shí)施簡(jiǎn)單,特別適合應(yīng)用于電壓 暫降檢測(cè)伴隨有頻率偏移的工況。

      【專(zhuān)利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0017] 圖1是電壓暫降檢測(cè)方法邏輯框圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0018] 下面結(jié)合附圖,對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
      [0019] 一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法,如圖1所示,包括:
      [0020] 步驟1 :等間隔采集目標(biāo)線路電壓值,從采集的電壓采樣數(shù)據(jù)中依次選取時(shí)間間 隔相同的前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn);
      [0021] 步驟2 :針對(duì)非同步采樣,由前、中、后三個(gè)檢測(cè)值獲得相角變化信息,針對(duì)同步采 樣,兩次檢測(cè)間的相角變化信息不變,則設(shè)為定值;然后由前、后兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)及相角變化信 息構(gòu)造所需的移相分量;
      [0022] 步驟3 :將中間檢測(cè)點(diǎn)電壓采樣值、構(gòu)造的移相分量經(jīng)a @-dq變換矩陣與低通濾 波后獲得基波的d軸直流分量、q軸直流分量;
      [0023] 步驟4 :對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算,獲得電 壓幅值;對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位,前、后 時(shí)刻相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。
      [0024] 所述步驟1中等間隔采集不僅適用于非同步等間隔采樣,也適用同步等間隔采 樣。
      [0025] 所述步驟2中的構(gòu)造所需的移相分量由前、后檢測(cè)點(diǎn)電壓檢測(cè)值之差與相角變化 信息相除得到。
      [0026] 所述步驟3中的a @ -dq變換矩陣元素由設(shè)定的恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采 樣值構(gòu)成。
      [0027] 所述步驟3中的低通濾波采用巴特沃斯濾波器濾波。
      [0028] 所述步驟4中電壓幅值與相位跳變角的計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)中間檢測(cè)點(diǎn)時(shí)刻。
      [0029] 實(shí)施例一
      [0030] 等間隔選取三個(gè)采樣點(diǎn),作為前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)uk_m、uk、u k+m,m可為相鄰檢測(cè)點(diǎn) 之間的采樣間隔數(shù),參數(shù)m的選取由待觀測(cè)電壓信號(hào)信噪比與電壓提取精度要求決定,與 觀測(cè)電壓信號(hào)信噪比成反比,Ts為固定采樣間隔,則相鄰檢測(cè)點(diǎn)之間的相位差0為:

      【權(quán)利要求】
      1. 一種適用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的電壓暫降檢測(cè)方法,其特征在于,包括: 步驟1:等間隔采集目標(biāo)線路電壓值,從采集的電壓采樣數(shù)據(jù)中依次選取時(shí)間間隔相 同的前、中、后三個(gè)檢測(cè)點(diǎn); 步驟2 :針對(duì)非同步采樣,由前、中、后三個(gè)檢測(cè)值獲得相角變化信息,針對(duì)同步采樣, 兩次檢測(cè)間的相角變化信息不變,則設(shè)為定值;然后由前、后兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)及相角變化信息構(gòu) 造所需的移相分量; 步驟3:將中間檢測(cè)點(diǎn)電壓采樣值、構(gòu)造的移相分量經(jīng)a P-dq變換矩陣與低通濾波后 獲得基波的d軸直流分量、q軸直流分量; 步驟4 :對(duì)d軸直流分量、q軸直流分量進(jìn)行平方和相加、再取均方根運(yùn)算,獲得電壓幅 值;對(duì)q軸直流分量除以d軸直流分量的商進(jìn)行反正切函數(shù)運(yùn)算獲得實(shí)時(shí)相位,前、后時(shí)刻 相位檢測(cè)值相減即可獲得相位跳變角。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟1中等間隔采集不僅適用于非同 步等間隔采樣,也適用同步等間隔采樣。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟2中的構(gòu)造所需的移相分量由 前、后檢測(cè)點(diǎn)電壓檢測(cè)值之差與相角變化信息相除得到。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟3中的a P-dq變換矩陣元素由 設(shè)定的恒50Hz單位正弦、余弦波瞬時(shí)采樣值構(gòu)成。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟3中的低通濾波采用巴特沃斯濾 波器濾波。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟4中電壓幅值與相位跳變角的計(jì) 算結(jié)果對(duì)應(yīng)中間檢測(cè)點(diǎn)時(shí)刻。
      【文檔編號(hào)】G01R19/00GK104360137SQ201410654072
      【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
      【發(fā)明者】肖湘寧, 陳鵬偉, 羅超, 孫雅旻, 陶順 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)
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