1.本技术涉及三相交流电领域，尤其涉及一种滞后三相电压还原方法、系统及相关设备。
背景技术：
2.功率因数校正(power factor correction，pfc)是针对非正弦电流波形畸变而采取的一种技术，主要目的是解决因容性负载导致电流波形严重畸变而产生的电磁干扰(electromagnetic interference，emi)和电磁兼容(electromagnetic compatibility，emc)问题，提高功率因数。在三相pfc电路中，三相电压由于硬件滤波会存在比较大的滞后，而这种滞后会影响pfc在提高功率因数方面的作用，因此如何有效对滞后的三相电压进行还原是目前亟待解决的问题。
技术实现要素：
3.本技术提供了一种滞后三相电压的还原方法、系统及相关设备，能够还原滞后的三相电压，避免了三相电压滞后对pfc控制的影响，并且降低了功率因数减小的风险，使得电力利用率能维持在比较高的水平。
4.第一方面，本技术提供一种滞后三相电压还原方法，所述方法包括：获取三相pfc电路中三相电压中的两相电压；基于所述三相电压中的两相电压，计算得到所述三相电压中的另一相电压的余弦值；基于所述另一相电压的余弦值，对所述三相电压进行超前处理，得到所述三相电压的还原值。
5.在本技术提供的方案中，对硬件滤波造成的三相电压滞后的问题，进行了超前处理，还原了滞后前的三相电压值，减少了三相电压滞后给pfc带来的影响，使得功率因数仍能控制在较高水平，即能让电力利用率维持在较高水平。
6.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述三相电压的相序进行判断识别，确定所述三相电压的相序为正序或负序。
7.在本技术提供的方案中，需要判断三相电压为正序还是负序，这是因为相序不同三相电压的相位不同，超前处理的过程也会有所不同。首先确定三相电压的相序，可以确定需要获取的两相电压是哪两相电压，使得后续还原操作能顺利进行。
8.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对所述三相电压的相序进行判断识别，包括：设置两个计数器，所述两个计数器根据预设计数周期时长，分别用于当所述两相电压过零时对所述两相电压的持续时间进行计数；对所述两个计数器所对应的数值大小进行比较，根据比较结果确定所述三相电压的相序。
9.在本技术提供的方案中，通过两个计数器分别对两相电压过零点后的预设计数周期的数量进行计数，然后根据两个计数器的计数结果来判断三相电压的相序，能准确区分出是正序三相电压还是负序三相电压。
10.结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述对所述另一相电压进
行超前处理，包括：根据所述三相pfc电路中滤波器的时间常数，确定所述三相电压的超前值。
11.在本技术提供的方案中，可以根据三相pfc电路中滤波器的时间常数，确定三相电压的超前值，而三相电压超前值的准确获取保障了三相电压还原值的准确性。
12.第二方面，本技术提供一种滞后三相电压还原装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取三相pfc电路中三相电压中的两相电压；计算单元，用于基于所述三相电压中的两相电压，计算得到所述三相电压中的另一相电压的余弦值；还原单元，用于基于所述另一相电压的余弦值，对所述三相电压进行超前处理，得到所述三相电压的还原值。
13.结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，还包括：判断单元，用于对所述三相电压的相序进行判断识别，确定所述三相电压的相序为正序或负序。
14.结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述判断单元具体用于：设置两个计数器，所述两个计数器根据预设计数周期时长，分别用于当所述两相电压过零时对所述两相电压的持续时间进行计数；对所述两个计数器所对应的数值大小进行比较，根据比较结果确定所述三相电压的相序。
15.结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，还原单元用于对所述三相电压进行超前处理时，具体用于：根据所述三相pfc电路中滤波器的时间常数，确定所述三相电压的超前值。
16.第三方面，提供了一种计算设备，所述计算设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于所述存储器中的程序代码执行上述第一方面以及结合上述第一方面中的任意一种实现方式所提供的滞后三相电压的还原方法。
17.第四方面，提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，可以实现上述第一方面以及结合上述第一方面中的任意一种实现方式所提供的滞后三相电压的还原方法。
18.第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第一方面以及结合上述第一方面中的任意一种实现方式所提供的滞后三相电压的还原方法的流程。
19.可以理解地，上述提供的第二方面提供的滞后三相电压的还原装置、第三方面提供的一种计算设备、第四方面提供的一种计算机可读存储介质，以及第五方面提供的一种计算机程序产品均用于执行第一方面所提供的滞后三相电压的还原方法。因此，其所能达到的有益效果可参考第一方面所提供的滞后三相电压的还原方法中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
20.图1是本技术实施例提供的一种滞后三相电压还原系统的结构示意图；
21.图2是本技术实施例提供的一种滞后三相电压还原方法的流程示意图；
22.图3是本技术实施例提供的一种滞后三相电压还原装置的结构示意图；
23.图4是本技术实施例提供的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.首先，结合附图对本技术中所涉及的部分用语和相关技术进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
26.三相电压就是相与相之间的电压，世界各国的电压标准有多种，三相电压220v是一种，三相380v又是一种，还有其他电压的；另外，频率也有50hz和60hz的。我国三相电压标准为380v，每一相之间的频率都是一样，频率为50hz。通常用的三相电可以这样理解：三个不同的二极发电机，发的都是交流电，电流电压都是正弦波，但是这三个发电机的转动发电顺序不同，各自的正弦波在同一瞬间的值也不一样，一个如果是零度的正弦波，第二个就是120度，第三个就是240度(
‑
120度)，当然第三个与第一个也相差120度。它们的这种差值是固定的，这种角度的差值就叫相位差，所谓三相电，就是存在三个相位差的电源。
27.当前世界上的交流电力系统一般都是abc三相的，而电力系统的正序，负序，零序分量便是根据abc三相的顺序(相位的区别)来定的。正序：a相领先b相120度，b相领先c相120度，c相领先a相120度；负序：a相落后b相120度，b相落后c相120度，c相落后a相120度；零序：abc三相相位相同。
28.功率因数校正(power factor correction，pfc)是一种为了提高用电设备功率因数的技术。功率因数(power factor)指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数，低功率因数代表低电力效能。
29.时间常数是表示过渡反应的时间过程的常数，指该物理量从最大值衰减到最大值的1/e所需要的时间。或者，对于某一按指数规律衰变的量，其幅值衰变为初始值(上述最大值)的1/e时所需的时间称为时间常数。在电阻、电容的电路中，时间常数是电阻和电容的乘积。若c的单位是μf(微法)，r的单位是mω(兆欧)，时间常数的单位就是秒。在这样的电路中，当恒定电流i流过时，电容的端电压达到最大值(等于ir)的(1
‑
1/e)时，即约0.63倍所需要的时间即是时间常数，而在电路断开时，时间常数是电容的端电压达到最大值的1/e，即约0.37倍时所需要的时间。
30.为了便于理解本技术实施例，首先对本技术实施例提供的一种滞后三相电压还原系统进行描述。如图1所示，该滞后三相电压还原系统100包括开关模块110、电容模块120、电感模块130、硬件滤波模块140、滞后三相电压还原装置150、电压模块160、电流模块170以及电源模块180。其中，硬件滤波模块140会造成三相电压滞后，影响pfc控制，而滞后三相电压还原装置150对滞后的三相电压进行还原。
31.为了降低硬件滤波对pfc控制造成的影响，使得功率因数和电力利用率在较高水平，本技术提供了一种滞后三相电压还原方法，该方法利用计数器判断三相电压的相序，通过三相pfc电路中滤波器的时间常数来确定超前值，从而准确实现滞后电压的还原，同时也降低了三相电压滞后对功率因数的影响。
32.基于图1所示的滞后三相电压还原系统的示意图，下面对本技术实施例提供的一种滞后三相电压还原方法进行详细描述。如图2所示，该方法包括但不限于以下步骤：
33.s210：获取三相电压中的两相电压。
34.具体地，三相电压包括a相电压、b相电压和c相电压，获取三相pfc电路中b相电压的电压值和c相电压的电压值。
35.s220：计算得到所述三相电压中的另一相电压的余弦值。
36.具体地，首先判断三相电压的相序，即确定所述三相电压为正序还是负序。设置两个计数器，所述两个计数器根据预设计数周期时长，分别用于当所述三相电压中的两相电压过零时，对该两相电压的持续时间进行计数；然后对所述两个计数器所对应的数值大小进行比较，根据比较结果确定所述三相电压的相序。
37.可理解，所述预设计数周期可根据实际需要和实验数据进行设置，本技术中对此不作限制。
38.示例性的，设置两个计数器，一个为cntb，另一个为cntc，当b相电压过零时，计数器cntb清零，当c相电压过零时，计数器cntc清零。当b相电压和c相电压分别过零后，该两个计数器分别对b相电压和c相电压的持续时间进行计数。若预设计数周期时长为15μs，则计数器cntb和计数器cntc每隔15μs计数一次，并在b相电压和c相电压分别过零后持续累加。当a相电压过零点时，cntb和cntc停止计数，比较cntb和cntc计数次数的大小，即比较b相电压过零点到a相过零点的间隔时间和c相电压过零点到a相过零点的间隔时间，也就是比较上文所述b相电压和c相电压的持续时间。若cntb<cntc，则判断所述三相电压为正序，否则，判断所述三相电压为负序。
39.当三相电压为正序时，设置所述正序三相电压的电压分别为：u
a
＝usin(ωt)、和其中u
a
为a相电压的电压值，u
b
为b相电压的电压值，u
c
为c相电压的电压值，u为交流电压的峰值，根据获取到的b相电压和c相电压，计算a相电压的余弦值。获取a相电压的余弦值的具体过程如下：
40.1、展开u
b
(b相电压)和u
c
(c相电压)。
41.可得：
[0042][0043][0044]
2、u
c
(c相电压)减去u
b
(b相电压)
[0045]
则有：
[0046]
3、变换可得：
[0047][0048]
当三相电压为负序时，设置所述正序三相电压的电压分别为：u
a
＝usin(ωt)、
和其中u
a
为a相电压的电压值，u
b
为b相电压的电压值，u
c
为c相电压的电压值，u为交流电压的峰值，根据获取到的b相电压和c相电压，计算a相电压的余弦值。获取a相电压的余弦值的具体过程如下：
[0049]
1、展开u
b
(b相电压)和u
c
(c相电压)。
[0050]
可得：
[0051][0052][0053]
2、u
b
(c相电压)减去u
c
(b相电压)
[0054]
则有：
[0055]
3、变换可得：
[0056][0057]
需要说明的是，ω可根据实际情况进行设置，本技术对此不作限制。
[0058]
s230：对所述另一相电压进行超前处理，得到所述三相电压的还原值。
[0059]
具体地，用三相pfc电路中滤波器的时间常数乘ω可得a相电压的超前值，将该超前值设为θ，则可得经过超前处理的a相电压为：u'
a
＝usin(ωt)cos(θ)+ucos(ωt)sin(θ)
[0060]
当三相电压为正序时，结合上述所获取的a相电压的余弦值，可得：
[0061][0062]
对b相电压和c相电压进行与上述对a相电压的超前处理相同的超前处理，其超前值也为θ，可得经过超前处理的b相电压和c相电压分别为：
[0063][0064]
当三相电压为负序时，结合上述所获取的a相电压的余弦值，可得：
[0065][0066]
对b相电压和c相电压进行与上述对a相电压的超前处理相同的超前处理，其超前值也为θ，可得经过超前处理的b相电压和c相电压分别为：
[0067][0068]
可理解，超前值θ可由根据滤波器的时间常数以及实验数据进行设置，在本技术中对此不作限制。
[0069]
上述详细阐述了本技术实施例的方法，为了便于更好的实施本技术实施例的上述方案，相应地，下面还提供用于配合实施的相关设备。
[0070]
如图3所示，图3是本技术提供的一种滞后三相电压还原装置的结构示意图，该滞后三相电压的还原装置用于执行上述图2所述的滞后三相电压还原方法。本技术对该滞后三相电压的还原装置的功能单元的划分不做限定，可以根据需要对该滞后三相电压的还原装置中的各个单元进行增加、减少或合并。此外，滞后三相电压的还原装置中的各个单元的操作和/或功能分别为了实现上述图2所描述的方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。图3示例性的提供了一种功能单元的划分：
[0071]
滞后三相电压还原装置300包括：获取单元310、计算单元320、还原单元330和判断单元340。
[0072]
获取单元310，用于获取三相pfc电路中三相电压中的两相电压。
[0073]
计算单元320，用于基于所述三相电压中的两相电压，计算得到所述三相电压中的另一相电压的余弦值。
[0074]
还原单元330，用于基于所述另一相电压的余弦值，对所述三相电压进行超前处理，得到所述三相电压的还原值。
[0075]
判断单元340，用于对所述三相电压的相序进行判断识别，确定所述三相电压为正序或负序。
[0076]
上述三个单元之间互相可通过通信通路进行数据传输，应理解，滞后三相电压还原装置300包括的各单元可以为软件单元、也可以为硬件单元，还可以部分为软件单元部分为硬件单元。
[0077]
需要说明的是，滞后三相电压还原装置300和滞后三相电压还原装置150可以有相同的结构或组成，也可以有不同的结构或组成，但是它们执行相同的功能，具备相同的作用。
[0078]
参见图4，图4是本技术实施例提供的一种计算设备的结构示意图。如图4所示，该计算设备400包括：处理器410、通信接口420以及存储器430，所述处理器410、通信接口420以及存储器430通过内部总线440相互连接。
[0079]
所述计算设备400可以是图3中的滞后三相电压还原装置300，图3中的滞后三相电压还原装置300所执行的功能实际上是由所述滞后三相电压的还原装置300的处理器410来执行。
[0080]
所述处理器410可以由一个或者多个通用处理器构成，例如中央处理器(central processing unit，cpu)，或者cpu和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application
‑
specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，cpld)、现场可编程逻辑门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)、通用阵列逻辑(generic array logic，gal)或其任意组合。
[0081]
通信接口420用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(ran)，核心网，无线局域网(wireless local area networks，wlan)等。
[0082]
总线440可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。所述总线440可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0083]
存储器430可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random access memory，ram)；存储器430也可以包括非易失性存储器(non
‑
volatile memory)，例如只读存储器(read
‑
only memory，rom)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，hdd)或固态硬盘(solid
‑
state drive，ssd)；存储器430还可以包括上述种类的组合。存储器430用于存储执行以上述滞后三相电压的还原方法实施例的程序代码，在一种实施方式中，存储器430还可以缓存其他数据，并由处理器410来控制执行，以实现滞后三相电压还原装置300所示的功能单元，或者用于实现图2所示的方法实施例中以滞后三相电压还原装置300为执行主体的方法步骤。
[0084]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可以实现上述方法实施例中记载的任意一种的部分或全部步骤，以及实现上述图3所描述的任意一个功能单元的功能。
[0085]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中以滞后三相电压还原装置300为执行主体的方法步骤的一个或多个步骤。上述所涉及的设备的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在所述计算机可读取存储介质中。
[0086]
本技术实施例还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持滞后三相电压还原装置300实现上述任一个方法中以滞后三相电压的还原装置300为执行主体的方法步骤的一个或多个步骤。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存数据发送设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。
[0087]
在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0088]
应理解，本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本技术的范围。
[0089]
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0090]
还应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0091]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0092]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0093]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0094]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0095]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0096]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read
‑
only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0097]
本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
[0098]
本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0099]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。