[发明专利]一种用于电网电压跌落的αβ检测方法

说明书

本发明公开了一种用于电网电压跌落的αβ检测方法，通过对单相系统电压信号进行虚构，并使用空间矢量叠加原理，将目前常用的电网电压跌落检测算法αβ检测法进行改进处理，使得上述方法延时时间进一步缩短。本发明在工频条件下，相较于αβ检测法的理论延时时间5ms，本发明的理论延时时间为0.83ms，实际延时时间仅为0.9375ms，实时性大幅度提高。本发明采用单相电压信号虚构多相系统，减少交流电压传感器的数量，成本降低。本发明算法简单，实用，动态性能好，具有较强的工程实践作用。

技术领域

本发明涉及电压跌落检测领域，特别是涉及一种用于电网电压跌落的αβ检测方法。

背景技术

随着全球经济快速发展，能源短缺和环境污染问题日益加重，光伏发电、风力发电等具有节能减排和绿色低碳功能意义的可再生能源越来越得到重视和发展。然而，可再生能源自身固有的随机性、波动性，使电能质量问题表现更为突出，特别是高渗透率下的电压稳定问题。

与此同时，在众多电能质量问题中，电压暂降是最严重的电能质量问题之一，其可占到整个电能质量问题的80％以上，而由谐波、开关操作过电压等引起的电能质量问题不到。近几年来，随着现代科学技术的发展，基于计算机和微处理器的用电设备以及各种大功率的电力电子器件得到了广泛的应用。这些用电设备对电能质量的要求更加苛刻，电压暂降已被认为是影响许多用电设备正常与安全运行的主要电能质量问题，仅为几个周期的电压中断或电压跌落就会导致设备供电中断，造成严重的经济损失。所以采取适当的补偿措施来避免电压暂降造成的巨大损失是有必要的。

而对电压暂降特征量的实时、准确检测是快速、有效进行电压暂降补偿的前提。目前，在电力系统中发生的电压暂降多为单相事件，主要的检测方法是通过虚构正交的αβ系统，称为αβ检测法。由于移相操作，当电压信号发生暂降时，虚构的电压幅值变化需要延时1/4工频周期才能检测出来，理论延时为5ms，给实时控制带来不利影响。

发明内容

本发明针对现有技术不足，通过对单相系统电压信号进行虚构，并使用空间矢量叠加原理，将目前常用的αβ检测法进行改进处理，使得上述方法延时时间进一步缩短。

本发明采用的技术方案为一种用于电网电压跌落的αβ检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集电网电压信号系统中的一相电压信号；

步骤S2，选择αβ检测法，根据空间矢量叠加原理对将αβ检测法进行改进；

步骤S3，利用改进后的αβ检测法，对单相电网电压信号进行幅值特征检测。

进一步地，所述步骤S2的具体步骤如下：

步骤S21，令采集到的单相电压信号为u_o，将u_o滞后15度，得到u₁₅，将空间电压矢量u_o在空间电压矢量u₁₅上的投影记为u₂，令u₂的模值除以u_o的模值，结果记为a；

步骤S22，根据步骤S21的计算结果，u₂由u₁₅按公式(1)表示，同时u₁、u₂和u_o三个电压矢量构成一个三角形，u₁为u₂和u_o空间电压矢量相减得到的空间电压矢量：

u₂＝au₁₅ (1)；

步骤S23，根据步骤S22的计算结果，u₁由u_o和u₁₅按公式(2)表示：

u₁＝u_o-au₁₅ (2)；