[发明专利]一种基于线电压、相电压大小获取其相量的方法

权利要求书

1.一种基于线电压、相电压大小获取其相量的方法，其特征在于，量测获得三相线电压以及三相相电压大小，根据三相电路线电压、相电压关系获得其相量，具体包括以下步骤：

步骤一、量测获得三相线电压，根据三相线电压大小构成唯一三角形特性，确定线电压三角形的形状；

步骤二、以其中一个线电压相量为基准，确定其余两个线电压的相量；

步骤三、利用线电压三角形的三个顶点是相电压端点的特性，根据三相相电压大小，确定相电压间的夹角；

步骤四、若在允许误差范围内，以其中一个相电压为基准，确定其余两个相电压的相量；

步骤五、若在允许误差范围外，计及电压测量的误差，通过最小二乘法确定相电压的中点；若相电压夹角和大于允许的偏差ε，即：

则需确定三相相电压的中点；

其中，A、B、C分别为线电压三角形的三个顶点，分别为相电压间的三个夹角；

步骤五具体包括：

步骤5-1、设三相相电压的中点为O(x₀,x₁)，量测的相电压分别为U_A、U_B、U_C，修正后的相电压分别为U'_A、U'_B、U'_C，通过最小二乘法列方程：

F(x₀,x₁)＝(U'_A-U_A)²+(U'_B-U_B)²+(U'_C-U_C)²

步骤5-2、分别对x₀、x₁求偏导并令偏导数为零，得非线性方程组：

步骤5-3、运用梯度法，定义目标函数：

F＝F(x₀,x₁)＝f₀²+f₁²

选取一组初值x₀,x₁；

步骤5-4、计算目标函数值，若满足F＜δ，δ表示精度，则输出相电压中点，否则继续以下步骤；

步骤5-5、计算目标函数在(x₀,x₁)的偏导数和计算

步骤5-6、计算其中

步骤5-7、重复步骤5-3到步骤5-6，直到精度满足，过程中若D＝0，则遇到目标函数局部极值点，修改初值再试；

步骤六、连接端点和中点，以其中一个相电压为基准，确定其余两个相电压的相量。

2.如权利要求1所述的一种基于线电压、相电压大小获取其相量的方法，其特征在于：

所述步骤一中，由于线电压大小构成唯一三角形，根据量测的三个线电压数值，确定线电压三角形的形状及夹角，根据余弦定理可知，线电压构成的三角形的三个夹角分别为：

其中，A、B、C分别为线电压三角形的三个顶点，分别为线电压三角形的三个夹角，U_AB、U_BC、U_CA分别为三个线电压。

3.如权利要求2所述的一种基于线电压、相电压大小获取其相量的方法，其特征在于：

所述步骤二中，以为基准，则线电压相量分别为：

其中，分别为三个线电压相量。

4.如权利要求3所述的一种基于线电压、相电压大小获取其相量的方法，其特征在于：

所述步骤三中，利用线电压三角形的三个顶点是相电压端点的特性，根据三相相电压大小，确定相电压间的夹角为：

其中，分别为相电压间的三个夹角，U_A、U_B、U_C分别为三个相电压。