[发明专利]一种AC电压掉电的快速检测方法有效

专利信息
申请号: 201810367092.5 申请日: 2018-04-23
公开(公告)号: CN108508380B 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 徐立平;应占标 申请(专利权)人: 深圳市高斯宝电气技术有限公司
主分类号: G01R31/42 分类号: G01R31/42
代理公司: 深圳市兴科达知识产权代理有限公司 44260 代理人: 杜启刚
地址: 518000 广东省深圳市宝安区西乡街*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 ac 电压 掉电 快速 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种AC电压掉电的快速检测方法,包括以下步骤:对AC电源进行电压采样,得到AC电源的最大工作电压峰值Umax、最小工作电压峰值Umin和角频率ω;进而得到AC电源的两条限值曲线,通过微分,得到实时比较的两条变化率限值,将当前时刻t1的电压采样值Ut1,与上一个时刻t0的电压采样值Ut0进行做差处理,得到ΔUt1=Ut1‑Ut0和Δt=t1‑t0;103)当Ut1小于最低电压瞬时值Uminsin(ωt1)时,判定AC电源掉电。本发明时效性好、准确性高,可以对电网供电状态变化做到快速响应,减少终端设备因电网动态变化带来的影响。

[技术领域]

本发明涉及电网的并网装置,尤其涉及一种AC电压掉电的快速检测方法。

[背景技术]

随着太阳能光伏、风能等可再生能源的广泛应用,有效缓解了能源危机。可再生能源应用主要有两种方式:一、通过转换直接给终端设备供电,二、通过转换并网发电。由于可再生能源固有的随机波动性、不稳定性弊病,可再生能源如光伏、风能等多采用第二种方式进行应用。

通过转换并网发电,当所并的电网因故障、事故或停电维修跳闸时,需及时检测出电网的停电状态,如果没有迅速将并网发电系统切离所并网电网,就会形成了由光伏发电系统和周围的负载形成的自给供电孤岛。孤岛产生以后,不仅对孤岛电网中进行检修工作的人员形成安全危害,而且对孤岛电网的电能质量产生恶化,存在电压波动、频率波动、电网畸变等现象,对用电设备可靠运行造成影响,形成危害。所以快速检测AC电压掉电对可再生能源的充分利用及电网安全可靠稳定运行有非常关键重要作用。

随着物联网、互联网的发展,信息通信设备对供电装置的可靠性要求越来越高,但公用电网因检修、故障等因素无法做到时时为设备供电,目前主要有两种解决方案:一、增加UPS(Uninterrupted Power Supply)供电装置;二、供电装置增加Hold Up Time功能。UPS供电装置保障在电网中断时,启动内部电池对信息通信设备进行供电;Hold Up Time功能在电网中断后,维持一段时间的能量保障信息通信设备做信息安全处理。这两种方式均需要应用快速检测AC电压掉电技术。快速检测AC电压掉电方法对保障UPS不间断供电、降低Hold UP Time功能设计成本有着重要作用。

快速检测AC电压掉电及恢复方法目前采用的一种方案是采用降压-整流-滤波-门限判决的方法。其基本原理如图1所示:

交流电压经过整流、滤波、阻抗分压后,在C01电容上面产生纹波很小的直流电压,通过U5-A比较器与VREF分压值做比较。当Vc01高于VREF的分压值时,UVP为高电平“1”,代表交流电压正常;当Vc01低于VREF的分压值时,UVP为低电平“0”,代表交流电压欠压或掉电。此方法结构简单,但因有RC滤波延迟环节,判断响应速度较慢。

快速检测AC电压掉电及恢复方法目前采用的另一种方案是采用软件将待检测信号与样板正弦电压波形比对判断,如公开号为CN101452016A《电压暂降检测方法和装置》的发明申请中采用电压采样变化率的方式进行判定电压是否暂降。它提高了判断速度,但在电压正常范围内存在波动的场合,准确率不高,有误判。

公开号为CN1548965A《交流电压欠压检测电路》的发明采用快速、慢速滤波器来加快响应速度,减少在电压正常范围内存在波动的场合中的误判。但其工作原理在快速、慢速滤波器设计中,存在交叉选择、通道选择不清的现象,实用价值不高。

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