[发明专利]一种三相电网电压参数检测方法及装置

说明书

本发明属于电力电网技术领域，公开了一种三相电网电压参数检测方法及装置，将采集的电网电压信号进行Clark变换，基于变换得到的信号建立自适应观测器，观测电网频率及其正序电压分量和负序电压分量，并估计网的正序电压分量与负序电压分量的幅值与相角。具体包括：采集电网三相电压；进行Clarke变换，得到坐标系下的电网电压；构建观测器；计算电网的正序电压分量与负序电压分量；计算电网的正序电压分量与负序电压分量的幅值与相角。动态响应速度快，在电网频率变化的情况下，依然具有优良的稳态精度。本发明提出了三相电网电压参数检测方法，并提出了相应的硬件电路，动态响应速度快，在电网频率变化的情况下，具有优良的稳态精度。

技术领域

本发明属于电力电网技术领域，尤其涉及一种三相电网电压参数检测方法及装置。

背景技术

在电网技术中，常需要检测三相电网电压的正序电压分量、负序电压分量及其相应的频率、幅值和相角。在现有技术中通常通过锁相环技术实现。然而然而由于锁相环中运用线性化技术，导致锁相环响应速度慢。因而，当电网发生频率突变故障时，锁相环无法快速精确估计电网正序电压分量与负序电压分量。从而影响电网后续控制器控制效果。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有三相电网电压检测方法存在动态响应速度慢，影响三相电压参数检测的性能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种三相电网电压参数检测方法及装置。

本发明是这样实现的，一种三相电网电压参数检测方法将采集的电网电压信号进行Clark变换，基于变换得到的信号建立自适应观测器，观测电网频率及其正序电压分量和负序电压分量，并估计网的正序电压分量与负序电压分量的幅值与相角。

进一步，所述三相电网电压参数检测方法包括以下步骤：

步骤一，采集电网三相电压；

步骤二，进行Clarke变换，得到坐标系下的电网电压；

步骤三，构建观测器；

步骤四，计算电网的正序电压分量与负序电压分量；

步骤五，计算电网的正序电压分量与负序电压分量的幅值与相角。

进一步，采集电网三相电压u_a，u_b，u_c；进行Clarke变换：

得到αβ坐标系下的电网电压u_α，u_β。

进一步，构建观测器：

和

其中，x_α1、x_α2、x_α3、x_α4、x_α5、x_β1、x_β2、x_β3、x_β4、x_β5是观测器系统状态变量，k₁、k₂、k₃是选取的观测器系数，其选取方法为k₁＞0、k₂＞0、k₃＞0且多项式s²+k₁s+k₂＝0的两个根的实部均小于零；

电网的频率为：

进一步，计算电网的正序电压分量与负序电压分量：