一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法与流程

本发明涉及一种交流输配电网络的电路装置，尤其涉及一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，一种动态电压恢复器dvr(dynamic voltage restorer)装置的低电压检测判断过程。

背景技术：

1、在电力系统中，短路故障、大容量感应电机启动、变压器投入和雷击是引起电压暂降的主要原因。随着经济的高速发展，精密复杂的电子设备在现代工业中的应用越来越广泛，而这些复杂电子设备大多对短时间的电压暂降比较敏感，仅仅几十毫秒的供电电压暂降和中断就会影响到敏感设备的正常工作，带来巨大的经济损失和安全危害。因此，电压暂降与中断已经成为各个领域内最为重要的电能质量问题，严重威胁现代社会正常用电、安全用电和国民经济的快速发展，是电网公司和工商业电力用户面临的新挑战。

技术实现思路

1、本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种通过1/4周波的电压计算出电压幅值urms,并对计算出的电压幅值进行连续多次判断是否属于系统低电压工况。该方法兼顾了dvr对速度和抗干扰能力的要求，可较好地应用于需电压幅值暂降检测的工程实际的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，通过1/4周波的电压计算出电压幅值urms,并对计算出的电压幅值进行连续多次判断是否属于系统低电压工况。

4、作为优选，对系统电压的有效值urms进行计算。

5、作为优选，对系统电压的幅值计算是通过1/4周波滑动窗口进行计算。

6、作为优选，对系统电压的幅值urms计算是通过1/4周波的均方根值u1/4rms和相位角δ的sinδ、cosδ求得，其中sinδ、cosδ，可由锁相环实时求出。

7、作为优选，用来检测工程实际常用的90％电压暂降，则延时在2ms。

8、作为优选，假设单相电压为

9、

10、其中，urms为电压周期有效值。

11、根据连续周期信号有效值的定义，1/4周期电压均方根值可表示为

12、

13、其中，u1/4rms为电压1/4周期有效值，δ为0到2π之间的任意一个值。

14、将式(1)代入式(2)得

15、

16、由式(3)可得

17、

18、由于

19、sin2δ＝2sinδ·cosδ (5)

20、联合式(4)和(5)可得

21、

22、由式(6)可知，只要求出u1/4rms和sinδ、cosδ，就可以求得urms。sinδ、cosδ可由锁相环实时求出，u1/4rms可由(7)式求得。

23、

24、动态电压恢复器dvr(dynamic voltage restorer)以其补偿范围大、效率高以及较好的经济性和可靠性等优点，逐渐成为治理电压暂降问题最有效、最经济的电力设备。

25、作为dvr中的关键技术之一，电压暂降检测技术的快速、准确对dvr的补偿效果至关重要。到目前为止，多种电压暂降检测方法被提出，主要包括有效值算法、峰值电压法、缺损电压法、单相电压求导法、基于dq变换及其改进算法等。有效值算法计算简单、易于实现且具有较强的抗噪能力，但该方法至少需要半个周波的历史数据，实时性较差，并且无法给出电压暂降的起止时刻和无法计算可能出现的相位跳变。峰值电压法原理简单，便于实现，且能在暂降结束后快速检测到电压的恢复，能够反映电压暂降发生的起止时刻。但是，该方法需要半个周期的时间来获取暂降信息，且一般检测出的暂降幅值偏大于实际值，所以在暂降幅值与额定值接近的情况下，检测结果会出现较大误差。缺损电压法的原理类似于锁相环，缺损电压值为瞬时理想电压值和瞬时实际电压值之差。该方法无法清楚地确定暂降发生的开始时刻，不能有效地检测出准确的电压暂降特征量。单相电压求导法可以同时得到电压跌落的幅值和相位，但算法本身的求导运算会使电压突变量和谐波量都引入很大误差，且在采样点的选取上，求导的采样点相隔越近，抗白噪能力越差；求导的采样点相隔越远，差分法求出的导数越不准确。基于瞬时无功功率理论的dq变换法只适用于三相对称系统，而电网中的电压发生暂降时通常都是单相或者两相突变，三相对称暂降的情况很少发生；再加上低通滤波器的延时，使传统的dq变换法适用局限性很大，有待进一步改进。改进的单相dq变换法利用求导来构造虚拟三相系统和实现dq坐标系下直流分量的分离，虽然避免了构造虚拟三相系统和低通滤波器的延时，提高了实时性，但同样面临选取采样点间隔的难题。

技术特征：

1.一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征是：通过1/4周波的电压计算出电压幅值urms,并对计算出的电压幅值进行连续多次判断是否属于系统低电压工况。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征在于：对系统电压的有效值urms进行计算。

3.根据权利要求1所述的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征在于：对系统电压的幅值计算是通过1/4周波滑动窗口进行计算。

4.根据权利要求1所述的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征在于：对系统电压的幅值urms计算是通过1/4周波的均方根值u1/4rms和相位角δ的sinδ、cosδ求得，其中sinδ、cosδ，可由锁相环实时求出。

5.根据权利要求1所述的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征在于：用来检测工程实际常用的90％电压暂降，则延时在2ms。

6.根据权利要求4所述的一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种兼顾速度和抗干扰能力的电压暂降检测方法，涉及交流输配电网络的电路装置控制技术领域。本发明提出来一种新的方法检测电压暂降，在不改变原有的硬件设备情况下，采用电压有效值快速算法，可以快速可靠的检测出电压暂降。

技术研发人员：黄烈江,陈思超,沈狄龙,戴建刚,潘国荣,朱海燕,周国华,吕渭,沈丽华,张驰,马妍,李俊斐,金磊,左晓芳
受保护的技术使用者：杭州欣美成套电器制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13