[发明专利]相位角获取方法和系统

说明书

本发明公开了一种相位角获取方法和系统，其方法包括如下步骤：采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；根据连续两个采样时刻分别采集到的第一相输入电压和第二相输入电压，识别三相输入电压的相序；当三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与三相输入电压的第一对应关系，获取电压矢量相位角θ(k)＝θ₀+ω*ΔT；当三相输入电压的相序为反相序时，根据电压矢量相位角与三相电压的第二对应关系，获取电压矢量相位角θ(k)＝‑θ₀‑ω*ΔT。其获取的电压矢量相位角可直接应用到系统的控制程序中，不需要进行错相保护，对输入电源电压的接线没有任何要求。有效解决现有的相位角获取方法智能性较低、应用不便捷、且容错率低的问题。

技术领域

本发明涉及三相可控整流领域，特别是涉及一种相位角获取方法和系统。

背景技术

在三相可控整流或三相PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)系统中，为了使输入电流与输入电压同相位，大部分实现方法中，如：dq解耦双闭环控制、滑模电压控制和混合非线性控制等都需要使用输入电源电压矢量的相位角，因此获取输入电源电压的相位角十分关键。

由于输入电源的相序存在两种相序关系，一种为UVW正相序(参见图1)，即：e_u＝E_mcosθ、e_v＝E_mcos(θ-120°)、e_w＝E_mcos(θ-240°)，e_u为输入电源电压的u相电压，e_v为输入电源电压的v相电压，e_w为输入电源电压的w相电压；一种为WVU反相序(参见图2)，即：e_u＝E_mcosθ、e_v＝E_mcos(θ+120°)、e_w＝E_mcos(θ+240°)。因此现有的相位角获取方法中，几乎都需要检测输入电源电压的相序。同时在检测到由于接线原因造成输入电源电压的相序反相时，通常先通过增加错相保护措施，以便于进行错相保护，然后再调换输入电源的接线，从而使得输入电源电压的相序为正相序。但是，一旦未进行错相保护或保护不及时，则会导致整个三相可控整流系统混乱，严重时甚至会烧毁整个系统。这就使得现有的相位角获取方法智能性较低，应用不便捷，容错率低。

发明内容

基于此，有必要针对现有的相位角获取方法智能性较低、应用不便捷、且容错率低的问题，提供一种相位角获取方法和系统。

为实现本发明目的提供的一种相位角获取方法，包括如下步骤：

采集三相可控整流系统的三相输入电压中的第一相输入电压和第二相输入电压；

根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序；

当所述三相输入电压的相序为正相序时，根据电压矢量相位角与所述三相输入电压的第一对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝θ₀+ω*ΔT；

当所述三相输入电压的相序为反相序时，根据所述电压矢量相位角与所述三相输入电压的第二对应关系，获取所述三相输入电压的所述电压矢量相位角θ(k)＝-θ₀-ω*ΔT；

其中，k为所述第一相输入电压和所述第二相输入电压的采样时刻，ΔT为中断处理时间，ω为所述三相输入电压的角频率。

在其中一个实施例中，所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压或线电压。

在其中一个实施例中，当采集的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压均为相电压时，所述根据连续两个采样时刻分别采集到的所述第一相输入电压和所述第二相输入电压，识别所述三相输入电压的相序，包括如下步骤：