本發(fā)明專利技術涉及一種通頻型基波、諧波、直流分量檢測方法，利用三角函數(shù)的正交特性，使用對應頻率的正交因子，提取正交坐標系dq軸的投影峰值，再通過鎖相環(huán)實時獲取信號頻率，求解工作時的實際采樣點數(shù)，合成基波以及直流量，最后通過檢測信號減去基波，再減去直流量，獲取諧波信號。此方法能夠?qū)崟r檢測到直流分量、基波分量和諧波分量；精度高，不存在忽略項，理論上沒有誤差；由于采用變參數(shù)的方式，不需要對整個算法的參數(shù)進行調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用以及模塊化，應用方便，滿足了分布式發(fā)電系統(tǒng)實時、精確獲取公共接入點基波、諧波和直流量的要求。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種電網(wǎng)檢測方法，特別涉及一種基于正交變換理論的。
技術介紹
在智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)系統(tǒng)中，使用了風力與太陽能的分布式發(fā)電系統(tǒng)被大量接入，尤其在配電網(wǎng)側(cè)，單相并網(wǎng)逆變器作為分布式發(fā)電系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換和控制的核心，以及和配電網(wǎng)的接口，其性能直接影響和決定了整個并網(wǎng)系統(tǒng)的好壞。但是采用全控型器件的單相并網(wǎng)逆變器會產(chǎn)生大量諧波分量和一定量的直流分量，直接影響到分布式系統(tǒng)接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量。如果能夠精確、快速地檢測出公共接入點(PCC)的交流電壓和交流電流的基波分量、諧波分量與直流分量，不僅可以精確檢測有功功率和無功功率的輸出，還可以實 現(xiàn)諧波和直流分量的補償，有效改善電能質(zhì)量。為了檢測出直流分量，目前已有的方式是將檢測信號進行全基頻周期(T)的積分，但不能同時檢測基波與諧波。實際上，由于器件，檢測和控制等的偏移往往使逆變器并網(wǎng)電流中含有直流分量，而直流分量會對電網(wǎng)設備產(chǎn)生不良影響，引發(fā)變壓器或互感器飽和、以及影響電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。為了提高并網(wǎng)系統(tǒng)的效率，采用了高頻隔離變壓器的并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)，而這種方式對直流量的檢測提出了較高的要求。傳統(tǒng)的軟件直流分量抑制方法，采用整工頻周期積分的方式，檢測直流分量時間較長。傳統(tǒng)的基于正交變換理論的諧波檢測方式，因為直流分量較小，而選擇將其忽略，但實際上，逆變器輸出的高頻SPWM波中有一定的直流分量，會使得基波的合成與諧波的分離產(chǎn)生誤差，甚至在直流量較大的情況下，變得無效。需要先通過一個工頻周期濾除檢測信號中的直流分量，再對基波和諧波分離，整個過程需要一個半工頻周期的時間，影響了整個控制器的速度。基于正交變換理論的諧波檢測方式，如果只考慮正常恒定頻率工作，采用采樣點定百分比的方式，就會影響頻率變化對該種檢測方式的精度。一旦檢測得到的基波、諧波、直流分量精度不足，容易造成瞬時有功功率、瞬時無功功率計算值出現(xiàn)偏差，進一步導致單相并網(wǎng)逆變器輸出控制時產(chǎn)生偏差，影響到分布式發(fā)電系統(tǒng)的精確輸出。采用采樣點定百分比，失去了產(chǎn)品即買即用、無需調(diào)整參數(shù)的優(yōu)點，難以滿足世界范圍的使用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術是針對現(xiàn)在基波、諧波、直流分量檢測存在的問題，提出了一種，本方法基于正交變換理論，且考慮頻率波動對理論實現(xiàn)精度的影響，為一種能實時分離出基波、諧波與直流分量的新型檢測方法。本專利技術的技術方案為一種，具體包括如下步驟I)檢測信號琳、在半基波周期內(nèi)累加，檢測信號中2 + 1( = 1,2,3-.)次諧波與正交因子Uin (k), cos (k) ] T相乘后，在半周期內(nèi)正負相抵消，半周期中，直流分量與相乘累計在基波投影峰值中，直流分量與cos(k)相乘累加后正負抵消，半周期后最終剩下基波和直流量的累加值；通過相位鎖存環(huán)獲取的基波頻率/和4/ (力采樣頻率)頻率相乘,計算出半周期采樣的實際點數(shù)，累加值對實際點數(shù)求平均獲得檢測信號與正弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值與檢測信號與余弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值If*，公式如下權(quán)利要求1.一種，其特征在于，具體包括如下步驟I)檢測信號_在半基波周期內(nèi)累加，檢測信號中2 + 1( 二 1,2,3....)次諧波與正交因子Uin (k), cos (k) ] τ相乘后，在半周期內(nèi)正負相抵消，半周期中，直流分量與相乘累計在基波投影峰值中，直流分量與cos(k)相乘累加后正負抵消，半周期后最終剩下基波和直流量的累加值；通過相位鎖存環(huán)獲取的基波頻車和4/ ,(力采樣頻率)頻率相乘,計算出半周期采樣的實際點數(shù)，累加值對實際點數(shù)求平均獲得檢測信號與正弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值與檢測信號與余弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值，公式如下2馬-1Xm = — x(k-n)cos(k-n)；其中比值·= ；2)利用半周期檢測到的、X抑,以及啤％ , %為基波信號的初始相位，合成基波分量分(幻以及直流分量X&，Jff (k) = Xpx XCtgipfi xsmk+ Xpx cost ；3)通過檢測信號減去基波分量，再減去直流分量，獲取諧波分量&(*)全文摘要本專利技術涉及一種，利用三角函數(shù)的正交特性，使用對應頻率的正交因子，提取正交坐標系dq軸的投影峰值，再通過鎖相環(huán)實時獲取信號頻率，求解工作時的實際采樣點數(shù)，合成基波以及直流量，最后通過檢測信號減去基波，再減去直流量，獲取諧波信號。此方法能夠?qū)崟r檢測到直流分量、基波分量和諧波分量；精度高，不存在忽略項，理論上沒有誤差；由于采用變參數(shù)的方式，不需要對整個算法的參數(shù)進行調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用以及模塊化，應用方便，滿足了分布式發(fā)電系統(tǒng)實時、精確獲取公共接入點基波、諧波和直流量的要求。文檔編號G01R23/16GK102998527SQ20121048576公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日專利技術者趙晉斌, 張元吉, 火彩玲 申請人:上海電力學院本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種通頻型基波、諧波、直流分量檢測方法，其特征在于，具體包括如下步驟：1）檢測信號???????????????????????????????????????????????在半基波周期內(nèi)累加，檢測信號中次諧波與正交因子［sin(k),cos(k)］T相乘后，在半周期內(nèi)正負相抵消,半周期中，直流分量與sin(k)相乘累計在基波投影峰值中，直流分量與cos(k)相乘累加后正負抵消,半周期后最終剩下基波和直流量的累加值；通過相位鎖存環(huán)獲取的基波頻率和4/(為采樣頻率)頻率相乘，計算出半周期采樣的實際點數(shù)，累加值對實際點數(shù)求平均獲得檢測信號與正弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值與檢測信號與余弦基波在半周期內(nèi)的累加平均值,公式如下：；；其中比值；2）利用半周期檢測到的、，以及，為基波信號的初始相位，合成基波分量以及直流分量，；；3）通過檢測信號減去基波分量，再減去直流分量，獲取諧波分量，。862530dest_path_image002.jpg,2012104857645100001dest_path_image004.jpg,2012104857645100001dest_path_image006.jpg,2012104857645100001dest_path_image008.jpg,221748dest_path_image008.jpg,2012104857645100001dest_path_image010.jpg,dest_path_image012.jpg,dest_path_image014.jpg,dest_path_image016.jpg,dest_path_image018.jpg,876851dest_path_image010.jpg,272061dest_path_image012.jpg,dest_path_image020.jpg,dest_path_image022.jpg,dest_path_image024.jpg,dest_path_image026.jpg,dest_path_image028.jpg,dest_path_image030.jpg,dest_path_image032.jpg,dest_path_image034.jpg...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙晉斌，張元吉，火彩玲，
申請(專利權(quán))人：上海電力學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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