[发明专利]相序检测装置及相序检测方法

说明书

提供了一种相序检测装置及相序检测方法。根据本公开的实施例，相序检测装置可以包括：波形检测电路，用于检测三相交流电力的第一相相对于第二相的线电压以及第二相相对于第三相的线电压各自的波形；以及信号处理器，用于基于波形检测电路检测到的波形之间在时间上的间隔，确定交流电力的相序或者是否发生缺相故障。根据本公开的实施例，通过软硬件结合的方式，可以方便、有效、可靠地实现相序检测。

技术领域

本公开一般地涉及电力电子技术，更具体地，涉及一种相序检测装置和相序检测方法。

背景技术

许多电气设备例如变频器等在使用时需要进行相位侦测，以防止缺相、判断相序等。目前，通常使用硬件电路来进行相位侦测。但是，这种电路通常较为复杂，应用电压范围窄，电网适应性差(例如，只能在50Hz下使用)，元器件使用较多，可靠性低。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种相序检测装置和相序检测方法，以至少部分地抑制或解决上述问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种相序检测装置，包括：波形检测电路，用于检测三相交流电力的第一相相对于第二相的线电压以及第二相相对于第三相的线电压各自的波形；以及信号处理器，用于基于波形检测电路检测到的波形之间在时间上的间隔，确定交流电力的相序或者是否发生缺相故障。

在此，使用硬件电路——波形检测电路——来对线电压进行采样，获得它们的波形，并通过信号处理器使用算法或者软件来基于获得的波形判断相序或缺相。判断的基本原理在于正常情况下三相交流电力的三相之间的相位差是大致固定的。由于判断通过软件来实现，所以可以减小硬件电路的复杂度，所使用的元器件数目减少，从而可以提高可靠性。另外，由于判断通过软件实现，因此通过调整算法中的参数，可以适应不同的电网(例如，50Hz或60Hz)。而且，判断基于相位差(体现为波形之间在时间上的间隔)进行，而与波形的具体幅值无关。因此，使用电压范围宽。

根据本公开的实施例，波形检测电路可以包括：波形转换电路，被配置为将线电压的波形转换为周期和相位与所述线电压的波形相同的脉冲波形。信号处理器可以被配置为基于所述脉冲波形，进行所述确定。例如，波形转换电路可以被配置为将线电压的幅值超出预定阈值的部分转换成脉冲。脉冲波形有利于时间位置的检测。

根据本公开的实施例，信号处理器可以被配置为识别与第一相相对于第二相的线电压相对应的脉冲波形中相邻的第一脉冲和第二脉冲，且识别与第二相相对于第三相的线电压相对应的脉冲波形中在时间上处于所述第一脉冲和所述第二脉冲之间的第三脉冲。信号处理器可以被配置为根据所述第一脉冲和所述第二脉冲分别与所述第三脉冲之间在时间上的间隔，来进行所述确定。有利地，信号处理器可以被配置为在识别到第一脉冲之后，才开始识别第三脉冲。基于时间上相邻的脉冲进行判断，有利于算法的简化。

在这种情况下，信号处理可以被配置为根据两个脉冲各自的持续时间的中间时刻，来确定这两个脉冲之间在时间上的间隔。例如，信号处理器被配置为根据脉冲的上升沿和下降沿来确定该脉冲的持续时间的中间时刻。这种方式有助于提升确定时间位置的准确性。

根据本公开的实施例，信号处理器可以被配置为：在第三脉冲靠近第一脉冲的情况下，如果第三脉冲与第一脉冲之间的间隔偏离与120°的相角相对应的时间间隔超出预定阈值，则确定发生缺相故障，否则确定相序正确；以及在第三脉冲靠近第二脉冲的情况下，如果第三脉冲与第二脉冲之间的间隔偏离与120°的相角相对应的时间间隔超出预定阈值，则确定发生缺相故障，否则确定发生相序错误。例如，所述预定阈值可以是与120°的相角相对应的时间间隔的25％。