CN104502674A - 一种三相电压有效值检测方法及检测装置 - Google Patents
一种三相电压有效值检测方法及检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104502674A CN104502674A CN201410844474.4A CN201410844474A CN104502674A CN 104502674 A CN104502674 A CN 104502674A CN 201410844474 A CN201410844474 A CN 201410844474A CN 104502674 A CN104502674 A CN 104502674A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- phase voltage
- effective value
- divider
- theta
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种三相电压有效值检测方法及检测装置,方法包括:实时采样三相电压Ua、Ub、Uc;三相电压Ua、Ub、Uc通过ABC/dq旋转坐标系变换锁相获得电网电压相位θ;当相位θ小于相位阈值θth时,根据三相电压相位θ构造出与三相电相位同步的三相基准正弦 、、;三相电相电压Ua、Ub、Uc除以对应的三相基准正弦、、,得到三相电压的峰值Uam、Ubm、Ucm,即;根据三相电压峰值等于有效值倍,分别计算出三相电压的有效值、、,即。本发明解决了电力电子数字化控制***中传统的有效值计算方法带来的实时性难度大及占用***较大内存的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种三相电压有效值检测方法及检测装置。
背景技术
在电力电子数字化控制***中,通过三相电压采样及三相电锁相后利用有效值的定义来计算有效值,如下所示:
上式中, --三相电压有效值, --三相电压瞬时值。
其中,N为一个周期内的离散采样点数。采用该种方法,需要做N次乘法、N次加法、一次除法和一次开根号计算。如果在一个控制节拍中同时计算这N个采样点,会占用较大的CPU运行空间和***内存,已经无法满足当前实时性要求非常高的控制***。因此,需寻求其它快速计算的方法。
有些文献中提到利用平均值来等效计算正弦波有效值,两者的关系如下所示:
--三相电压峰值, --三相电压一个周期内平均值。
它只需要做N次加法和一次乘法即可,大大减小了所需CPU运行空间。但是在实时性要求非常高的控制***中,有时这还无法满足要求,需要采用并行计算的思想,用队列来存储一个周期的采样值并提前计算好平均值,然后根据“先入先出”的原则对平均值进行更新,从而达到快速计算的目的。利用平均值来计算有效值的方法前提是电压波形为标准正弦波、谐波含量小,当波形畸变时,此方法计算出来的有效值会存在较大的误差。上述方法同样会占用较大的***内存。
发明内容
针对以上技术背景所提到现有方案的缺点,本发明提供一种三相电压有效值检测方法及检测装置,解决了电力电子数字化控制***中传统的有效值计算方法带来的实时性难度大及占用***较大内存的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种三相电压有效值检测方法,其特征在于包括以下步骤:
S1:采样三相电相电压Ua、Ub和Uc;
S2:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc通过ABC/dq旋转坐标系变换锁相获得三相电压相位θ;
S3:当所述电网电压相位θ满足条件:θ<θth时,其中θth为相位阈值,根据三相电压相位θ构造出与三相电相位同步的三相基准正弦、、,否则回到S1;
S4:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc除以对应的三相基准正弦、、,得到所述三相电相电压的峰值Uam、Ubm、Ucm,即;
S5:根据三相电压峰值等于有效值 倍,分别计算出所述三相电相电压的有效值、、,即。
在本发明一实施例中,所述相位阈值θth的取值范围为。
在本发明一实施例中,还进一步包括计算当前周期A相电压的有效值Uarms(k)以及前m-1个周期的A相电压的有效值累计后取平均值,当前周期B相电压的有效值Ubrms(k)以及前m-1个周期的B相电压的有效值累计后取平均值, 当前周期C相电压的有效值Ucrms(k)以及前m-1个周期的C相电压的有效值累计后取平均值,即三相电压的有效值分别为、、,其中m为正整数。
一种三相电压有效值检测装置,包括一ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路、一基准正弦生成电路、第一除法器和第二除法器,其特征在于:所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路第一、第二、第三输入端与所述第一除法器第二、第三、第四输入端一一对应连接,所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路输出端与所述基准正弦生成电路输入端连接,所述基准正弦生成电路输出端与所述第一除法器第一输入端连接,所述第一除法器第一、第二、第三输出端与所述第二除法器第一、第二、第三输入端一一对应连接。
在本发明一实施例中,还设置有一滤波器,所述第二除法器第一、第二、第三输出端与所述滤波器第一、第二、第三输入端一一对应连接。
在本发明一实施例中,所述第一除法器第一、第二、第三输出端信号分别为第一除法器第一输入端信号除以第一除法器第二、第三、第四输入端信号。
在本发明一实施例中,所述第二除法器第一、第二、第三输出端信号分别为第二除法器第一、第二、第三输入端信号除以。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、克服了传统三相电压有效值检测计算方法带来的实时运算难度大需要占用较大CPU运行空间的问题;
2、每个周期都有一半时间以上的采样点都能计算出有效值,实时性强;
3、无需扩大内存空间用于存储采样后计算出的有效值,减小了使用的内存空间。
附图说明
图1是本发明三相电压有效值检测方法流程图。
图2是本发明三相电压有效值检测装置电路原理框图。
图中 1—ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路 2—基准正弦生成电路
3—第一除法器 4—第二除法器 5—滤波器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1,本发明提供一种三相电压有效值检测方法,其特征在于包括以下步骤:
S1:采样三相电相电压Ua、Ub和Uc;
S2:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc通过ABC/dq旋转坐标系变换锁相获得三相电压相位θ;
S3:当所述电网电压相位θ满足条件:θ<θth时,其中θth为相位阈值,根据三相电压相位θ构造出与三相电相位同步的三相基准正弦、、,否则回到S1;
S4:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc除以对应的三相基准正弦、、,得到所述三相电相电压的峰值Uam、Ubm、Ucm,即;
S5:根据三相电压峰值等于有效值 倍,分别计算出所述三相电相电压的有效值、、,即。
于本实施例中,所述相位阈值θth的取值范围为。
于本实施例中,还进一步包括计算当前周期A相电压的有效值Uarms(k)以及前m-1个周期的A相电压的有效值累计后取平均值,当前周期B相电压的有效值Ubrms(k)以及前m-1个周期的B相电压的有效值累计后取平均值, 当前周期C相电压的有效值Ucrms(k)以及前m-1个周期的C相电压的有效值累计后取平均值,即三相电压的有效值分别为、、,其中m为正整数。
请参照图2,本发明还提供一种三相电压有效值检测装置,包括一ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路1、一基准正弦生成电路2、第一除法器3和第二除法器4,其特征在于:所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路1第一、第二、第三输入端与所述第一除法器3第二、第三、第四输入端一一对应连接,所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路1输出端与所述基准正弦生成电路2输入端连接,所述基准正弦生成电路2输出端与所述第一除法器3第一输入端连接,所述第一除法器3第一、第二、第三输出端与所述第二除法器4第一、第二、第三输入端一一对应连接。
请继续参照图2,还设置有一滤波器5,所述第二除法器4第一、第二、第三输出端与所述滤波器5第一、第二、第三输入端一一对应连接。
于本实施例中,所述第一除法器3第一、第二、第三输出端信号分别为第一除法器3第一输入端信号除以第一除法器3第二、第三、第四输入端信号。
于本实施例中,所述第二除法器4第一、第二、第三输出端信号分别为第二除法器4第一、第二、第三输入端信号除以。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种三相电压有效值检测方法,其特征在于包括以下步骤:
S1:采样三相电相电压Ua、Ub和Uc;
S2:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc通过ABC/dq旋转坐标系变换锁相获得三相电压相位θ;
S3:当所述电网电压相位θ满足条件:θ<θth时,其中θth为相位阈值,根据三相电压相位θ构造出与三相电相位同步的三相基准正弦 、、,否则回到S1;
S4:所述三相电相电压Ua、Ub和Uc除以对应的三相基准正弦、、,得到所述三相电相电压的峰值Uam、Ubm、Ucm,即;
S5:根据三相电压峰值等于有效值 倍,分别计算出所述三相电相电压的有效值、、,即。
2.根据权利要求1所述的三相电压有效值检测方法,其特征在于:所述相位阈值θth的取值范围为。
3.根据权利要求1所述的三相电压有效值检测方法,其特征在于:还进一步包括计算当前周期A相电压的有效值Uarms(k)以及前m-1个周期的A相电压的有效值累计后取平均值,当前周期B相电压的有效值Ubrms(k)以及前m-1个周期的B相电压的有效值累计后取平均值, 当前周期C相电压的有效值Ucrms(k)以及前m-1个周期的C相电压的有效值累计后取平均值,即三相电压的有效值分别为、、,其中m为正整数。
4.一种三相电压有效值检测装置,包括一ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路、一基准正弦生成电路、第一除法器和第二除法器,其特征在于:所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路第一、第二、第三输入端与所述第一除法器第二、第三、第四输入端一一对应连接,所述ABC/dq旋转坐标系变换锁相电路输出端与所述基准正弦生成电路输入端连接,所述基准正弦生成电路输出端与所述第一除法器第一输入端连接,所述第一除法器第一、第二、第三输出端与所述第二除法器第一、第二、第三输入端一一对应连接。
5.根据权利要求4所述的三相电压有效值检测装置,其特征在于:还设置有一滤波器,所述第二除法器第一、第二、第三输出端与所述滤波器第一、第二、第三输入端一一对应连接。
6.根据权利要求4所述的三相电压有效值监测装置,其特征在于:所述第一除法器第一、第二、第三输出端信号分别为第一除法器第一输入端信号除以第一除法器第二、第三、第四输入端信号。
7.根据权利要求4所述的三相电压有效值监测装置,其特征在于:所述第二除法器第一、第二、第三输出端信号分别为第二除法器第一、第二、第三输入端信号除以。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410844474.4A CN104502674B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种三相电压有效值检测方法及检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410844474.4A CN104502674B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种三相电压有效值检测方法及检测装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104502674A true CN104502674A (zh) | 2015-04-08 |
CN104502674B CN104502674B (zh) | 2017-12-19 |
Family
ID=52944085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410844474.4A Active CN104502674B (zh) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | 一种三相电压有效值检测方法及检测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104502674B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107229082A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-03 | 陈波 | 物探仪及其数据采集方法 |
CN108020720A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-05-11 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 基于fpga的正弦信号实时解算方法 |
CN111293982A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-06-16 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | 一种具有锁相和调幅功能的三相正弦波发生方法及*** |
CN112583402A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-03-30 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 锁相方法、锁相环和三相并网***及计算机存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101295878A (zh) * | 2008-06-05 | 2008-10-29 | 上海交通大学 | 柔性直流输电变流器的电流控制方法及装置 |
CN102142684A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-03 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 一种高压直挂式svg综合控制装置及其综合控制方法 |
CN102185513A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-09-14 | 华北电力大学(保定) | 一种光伏发电并网逆变器的并联结构及其控制方法 |
CN102709951A (zh) * | 2012-05-26 | 2012-10-03 | 深圳市中兴昆腾有限公司 | 三相独立控制并网逆变控制***及控制方法 |
CN102735938A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-17 | 华北电力大学(保定) | 一种电网电压基波正序相角的快速检测方法 |
CN102914687A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 冶金自动化研究设计院 | 一种精确计算电压或电流有效值的方法 |
CN103560524A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 基于dvr的双馈异步风力发电机组低电压穿越***及方法 |
-
2014
- 2014-12-31 CN CN201410844474.4A patent/CN104502674B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101295878A (zh) * | 2008-06-05 | 2008-10-29 | 上海交通大学 | 柔性直流输电变流器的电流控制方法及装置 |
CN102142684A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-03 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 一种高压直挂式svg综合控制装置及其综合控制方法 |
CN102185513A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-09-14 | 华北电力大学(保定) | 一种光伏发电并网逆变器的并联结构及其控制方法 |
CN102709951A (zh) * | 2012-05-26 | 2012-10-03 | 深圳市中兴昆腾有限公司 | 三相独立控制并网逆变控制***及控制方法 |
CN102735938A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-10-17 | 华北电力大学(保定) | 一种电网电压基波正序相角的快速检测方法 |
CN102914687A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 冶金自动化研究设计院 | 一种精确计算电压或电流有效值的方法 |
CN103560524A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 基于dvr的双馈异步风力发电机组低电压穿越***及方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107229082A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-10-03 | 陈波 | 物探仪及其数据采集方法 |
CN107229082B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-03-26 | 湖南普奇地质勘探设备研究院(普通合伙) | 物探仪及其数据采集方法 |
CN108020720A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-05-11 | 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 | 基于fpga的正弦信号实时解算方法 |
CN111293982A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-06-16 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | 一种具有锁相和调幅功能的三相正弦波发生方法及*** |
CN111293982B (zh) * | 2019-12-30 | 2023-08-22 | 扬州船用电子仪器研究所(中国船舶重工集团公司第七二三研究所) | 一种具有锁相和调幅功能的三相正弦波发生方法及*** |
CN112583402A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-03-30 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 锁相方法、锁相环和三相并网***及计算机存储介质 |
CN112583402B (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-22 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 锁相方法、锁相环和三相并网***及计算机存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104502674B (zh) | 2017-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103683319B (zh) | 电网电压不平衡时基于滞环调制的并网逆变器控制方法 | |
CN104833853A (zh) | 一种频率自适应的滑窗dft谐波检测方法 | |
CN103269086B (zh) | 光伏并网逆变器低电压穿越控制的正负序分量分离方法 | |
CN104502674A (zh) | 一种三相电压有效值检测方法及检测装置 | |
CN102035554B (zh) | 电能计量和分析***、方法和模数转换电路 | |
CN102590646A (zh) | 一种基于相序滤波器的正序、负序与谐波电流检测方法 | |
CN102904568A (zh) | 一种自适应并网变流器单相软锁相环 | |
CN104283219B (zh) | 高频零序电压注入链式statcom电压波动抑制方法 | |
CN104181374A (zh) | 一种三相无中线***电网电压的正负序分量的检测分离方法 | |
CN104300541A (zh) | 一种有源电力滤波器控制延时动态预测补偿方法 | |
CN102095915B (zh) | 一种采用多同步参考坐标系变换的电压信号检测装置 | |
CN102868163B (zh) | 一种自适应并网变流器三相软锁相环 | |
CN203104409U (zh) | 一种市电精确检测跟踪数字锁相的*** | |
CN103149436B (zh) | 三相有源配电网的间谐波检测*** | |
CN103593573B (zh) | 基波正序电压提取与锁相的方法 | |
CN103543331A (zh) | 一种计算电信号谐波和间谐波的方法 | |
KR100930955B1 (ko) | 전력계통에서의 fft를 이용한 위상추종 시스템 및 그방법 | |
CN112269052A (zh) | 一种谐波与无功电流检测方法 | |
CN203301152U (zh) | 基于fpga锁相控制的有源电力滤波装置 | |
CN203859740U (zh) | 一种基于全数字锁相环的电网静止无功发生装置 | |
CN104184464B (zh) | 一种基于正负序快速识别的动态锁相同步方法 | |
CN105429629A (zh) | 基于fpga的锁相方法及其锁相环 | |
CN108037351A (zh) | 一种变频电源功率因素测量方法 | |
CN104730323A (zh) | 一种检测ac电压波形畸变的方法和装置 | |
CN106814245B (zh) | 适用于三相三线制电路的无功功率计算方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231201 Address after: Room 208-38, Hengye Building, No. 100 Xiangxing Road, Xiang'an Industrial Zone, Xiamen Torch High tech Zone, Xiamen, Fujian Province, 361000 Patentee after: Xiamen Kehua shuneng Technology Co.,Ltd. Address before: 363000 Zhangzhou Kehua Technology Co., Ltd., Beidou Industrial Park, Jinfeng Industrial Zone, Zhangzhou City, Fujian Province Patentee before: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd. |