[发明专利]一种测量电网中各序分量的方法

说明书

技术领域

本发明属于电变量测量领域，具体涉及一种测量电网中各序分量的方法。

背景技术

三相不平衡度是电能质量的一个重要指标，随着负荷种类的增多，电网中三相不平衡的现象突出，电网如果长期处于三相不平衡运行将会给电网经济运行和安全稳定运行带来较大的负面影响。为了能够分析电网的三相不平衡情况，需要实时的检测电网的正序分量、负序分量和零序分量等参数。目前测量各序分量的方法中需要借助采集装置采集待测信号，再将待测信号经过陷波器进行处理以提取需要的各种分量，依据自适应陷波器(ANF)的检测方法考虑了频率对性能的影响，依据幅值自适应陷波器(AANF)的检测方法考虑了输入信号幅值对性能的影响，但是两种方法都不能同时消除频率、幅值对性能的影响，因此，如何提供一种通用的、准确的检测方法是值得人们关注的问题。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种测量电网中各序分量的方法，能够同时消除频率、幅值对性能的影响，并提供准确的测量结果。

本发明采用的具体技术方案是：

一种测量电网中各序分量的方法，包括如下步骤，

a、借助三相电压电流测量模块测得电网的三相电压作为输入信号u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，将其通过通用自适应陷波器；

b、通用自适应陷波器的动态方程为：

其中，ζ和ε分别为通用自适应陷波器的两个参数，A为输入信号的幅值，θ为输入信号的频率；

动态方程的解为

x为方程变量，为x的一次导数，为x的二次导数，ζ为准确度参量，γ为优化后的速度参量，ε为原有的速度参量，e(t)为误差量，ω₁为基波频率，为基波的初相角；

通用自适应陷波器输出包括输入信号原样输出u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)及其正交变换值u_A(t)₉₀、u_B(t)₉₀、u_C(t)₉₀；

c、步骤b中的计算结果经过含有序分量计算软件的序分量计算模块得到正序分量、负序分量、零序分量。

所述的步骤b(1)式中的第一个方程代入第二个方程中得到

其中，和状态变量x相比，频率θ的变化为慢变量，故采用平均理论将上式转化为线性时不变系统：

对上式进行化简可得：

当θ_av＝ω₀，上式可简化为：

频率检测响应的时间常数为：

当通用自适应陷波器的参数ε和ζ为定值时，τ也为定值，即通用自适应陷波器的动态响应时间不变，其性能与输入信号的频率和幅值无关。

所述的步骤c中，当电网中三相不平衡时，将输入信号分解为正序分量、负序分量和零序分量之和，它们的关系可用公式表示为：

本发明的有益效果是：

本发明采用通用自适应陷波器同时消除频率、幅值对检测性能的影响，因此本检测方法上对输入信号的频率和幅值变化具有很好的抗干扰性，比现有的自适应陷波器具有更广泛的适用范围。

附图说明

图1为本发明中数据运算流向的示意图；

图2为通用自适应陷波器的结构图；

图3为本发明方法对正序分量的检测；

图4为本发明方法对负序分量的检测；

图5使用传统ANF的方法检测的负序分量；

图6使用本发明方法检测的负序分量；

图7使用传统ANF的方法检测的幅值变化；

图8使用本发明方法检测的幅值变化；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1及图2所示，本发明提供了一种测量电网中各序分量的方法，包括如下步骤，

a、借助三相电压电流测量模块测得电网的三相电压作为输入信号u_A(t)、u_B(t)、u_C(t)，将其通过通用自适应陷波器；

b、通用自适应陷波器的动态方程为：