[发明专利]一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法

说明书

本发明公开了一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法，包括以下步骤，步骤一，利用设计的恒压源变换器向变压器低压侧注入幅值相等、频率不同的载波电压信号；步骤二，检测变压器低压侧的电压信号U(t)与电流信号I(t)；步骤三，根据滑动DFT算法，提取出变压器低压侧不同频率的电压电流谐波相位差；步骤四，根据计算得到的不同频率下电压电流谐波相位差，来对谐振点进行检测。此方法只需向变压器低压侧注入不同频率的低频载波电压信号，同时检测出变压器低压侧的电压电流信号，即可实现对谐振点的自动检测，不需要重复测量，操作简单。另外，此算法计算量小，完全满足实时在线检测低功耗的要求，该方法已被应用于实际工程中。

技术领域

本发明涉及配电网自动化系统领域，涉及一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法。

背景技术

在电力系统领域，系统优良的品质因数是保证系统安全、稳定、经济运行的前提，因此，为了提高电网系统的品质因数，减少系统损耗，一般是通过向电网系统中投切电容器组来进行无功补偿。但是由于一些电焊机、家用电器设备的使用，使电网系统中存在大量的谐波源，当投切电容器组时，可能会导致系统与电容器之间发生并联谐振，产生过大的谐振电流，从而烧毁电容器组，甚至损坏电网中其他的一些设备，造成严重的电力事故。因此，能够提前检测出系统的谐振点，为治理谐波源、投切电容器组提供了依据。

目前常用的谐振点检测工具多为专业设备，成本较高，检测到电压电流数据后，还需要将数据上传到上位机来进行谐波分析，不能够实现实时在线检测，并且检测速度较慢，检测过程复杂，灵活性较差。因此，急切需要发展一种能够实时在线检测谐振点的方法。

发明内容

本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法，该方法首先利用恒压源变换器向变压器低压侧注入幅值相等、频率不同的载波电压信号，然后根据提取的不同频率电压电流谐波的相位差来对谐振点进行检测。该方法实现简单，只需利用恒压源变换器向变压器低压侧注入低频载波电压信号，同时检测出变压器低压侧的电压电流信号，即可自动检测出谐振点，可以实现实时在线谐振点的检测。该方法不需要反复测试，操作简单，已经应用到实际的电力系统中，并且取得了很好的效果。

本发明通过恒压源变换器注入不同频率的低频载波电压信号和检测电压电流谐波相位差来对谐振点进行检测。该方法首先利用设计的恒压源变换器向变压器低压侧注入幅值相等、频率不同的载波电压信号，同时检测变压器低压侧的电压电流信号，然后根据滑动DFT算法提取出不同频率的电压电流谐波相位差，最后根据提取的不同频率下电压电流谐波相位差来对谐振点进行检测。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于恒压源变换器和电压电流相位差的谐振点检测方法，包括以下步骤，

步骤一，利用设计的恒压源变换器向变压器低压侧注入幅值相等、频率不同的载波电压信号。

步骤二，检测变压器低压侧的电压信号U(t)与电流信号I(t)。

步骤三，根据滑动DFT算法，提取出变压器低压侧不同频率的电压电流谐波相位差。

步骤四，根据计算得到的不同频率下电压电流谐波相位差，来对谐振点进行检测。

进一步地，步骤一中的恒压源变换器中的谐振控制器的传递函数为，

其中，n为载波电压信号次数，ω为基波角频率，K_r为谐振项系数。

进一步地，步骤三中的滑动DFT算法提取电压电流谐波相位差的计算公式为，