CN107561346B - 一种快速侦测三相市电电压异常的方法 - Google Patents

一种快速侦测三相市电电压异常的方法 Download PDF

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Abstract

一种快速侦测三相市电电压异常的方法，通过电压有效值定义一个新的变量，列出变量的表达式，将三个电压有效值表达式代入变量的表达式，得到只和交流电压幅值有关，和市电周期无关变量的简化表达式，变量的简化表达式是一个直流量，将变量的值跟市电电压正常值比较，变量的值大于允许的最大值，或小于允许的最小值，则市电电压异常。该侦测方法将三个交流变量的侦测转换为对一个直流量的侦测，减少了市电断电到整流器工作的侦测时间，及时开启整流器，减少BUS电容因无能量输入却始终给负载供电导致的电压降低的幅度，减少了BUS电容电压的波动，进而减少了经由逆变器转换为交流电压的波动，提高了对负载供电的稳定度，为负载提供高质量的交流电源。

Description

一种快速侦测三相市电电压异常的方法
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种快速侦测三相市电电压异常的方法。
背景技术
UPS，即不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的***设备。UPS为客户提供不间断的电源，当市电异常时，需要切断交流输入，切换到直流供电。能快快速侦测市电电压异常关键，然而现有技术中的侦测技术，使利用市电的有效值来计算，然后通过市电的有效值计算的结果判断市电电压是否出现异常，计算市电的有效值至少需要半个周期，侦测时间过长，导致BUS电容电压波动过大，转换的交流输出电压波动过大，影响了负载的正常运行。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种快速侦测三相市电电压异常的方法，大大减少了侦测时间，减少BUS电容电压的波动，减少转换的交流输出电压的波动，保证负载的正常运行。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种快速侦测三相市电电压异常的方法，定义三相市电电压，根据交流电压幅值A和市电周期1/f以及ω＝2πf列出三个电压有效值表达式，分别为
Figure BDA0001362444560000011
和
Figure BDA0001362444560000012
该方法包括：
A.通过所述电压有效值定义一个新的变量Udc(t)，列出所述变量的表达式
Figure BDA0001362444560000021
将三个所述电压有效值表达式代入所述变量的表达式，利用三角函数积化和差公式简化，得到变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000022
所述变量的简化表达式是一个直流量，只和所述交流电压幅值A有关，和所述市电周期f无关；
B.市电电压正常时，所述交流电压幅值A等于220伏，将所述交流电压幅值A代入所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000023
中，计算出此时所述变量Udc(t)为380伏，即市电电压正常值为380伏；
C.所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000024
是一个直流量，BUS电容电压相当于所述交流电压幅值A，即通过逆变器控制的PWM用BUS电容电压代入所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000025
计算出所述变量Udc(t)，将所述变量的值跟所述市电电压正常值比较，假如允许的市电范围是±20％，如果所述变量的值在380±20％伏之外，则市电电压异常；
D.所述PWM的每个周期为52微秒，连续10个周期，检测所述变量的值是否小于所述市电电压正常值，出现异常状态，则开始对所述BUS电容供电；若检测后无出现异常状态，则继续进行下一次连续10个PWM周期的市电检测。
优选的，交流电的频率f为50赫兹；通过所述交流电的一个或半个周期计算所述电压有效值来判断市电电压是否正常，侦测时间为20毫秒或10毫秒。
优选的，还设置有整流器，通过检测后的状态控制整流器的开合。
优选的，还设置有电压下降量表达式
Figure BDA0001362444560000026
所述电压下降量表达式包括逆变器输出功率Pinv、市电断电到所述整流器工作的侦测时间Tint、BUS电容电压控制值V1、BUS电容电压最低值V2和BUS电容容量Cbus。
优选的，根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容容量不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容电压最低值。
优选的，根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容电压最低值不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容容量。
本发明的技术效果：该侦测方法大大减少了市电断电到所述整流器工作的侦测时间，更加及时开启所述整流器，减少了所述BUS电容因无能量输入却始终给负载供电导致的电压降低的幅度，减少了所述BUS电容电压的波动，进而减少了经由所述逆变器转换为交流电压的波动，提高了对负载供电的稳定度，为负载提供高质量的交流电源。
附图说明
图1是本发明的主从机同步信号图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例，市电电压出现断电异常时，一种快速侦测三相市电电压异常的方法，定义三相市电电压，根据交流电压幅值A和市电周期1/f以及ω＝2πf列出三个电压有效值表达式，分别为
Figure BDA0001362444560000031
Figure BDA0001362444560000032
和
Figure BDA0001362444560000033
该方法包括：
A.通过所述电压有效值定义一个新的变量Udc(t)，列出所述变量的表达式
Figure BDA0001362444560000034
将三个所述电压有效值表达式代入所述变量的表达式，利用三角函数积化和差公式简化，得到变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000035
所述变量的简化表达式是一个直流量，只和所述交流电压幅值A有关，和所述市电周期f无关；
B.市电电压正常时，所述交流电压幅值A等于220伏，将所述交流电压幅值A代入所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000041
中，计算出此时所述变量Udc(t)为380伏，即市电电压正常值为380伏；
C.所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000042
是一个直流量，BUS电容电压相当于所述交流电压幅值A，即通过逆变器控制的PWM用BUS电容电压代入所述变量的简化表达式
Figure BDA0001362444560000043
计算出所述变量Udc(t)，将所述变量的值跟所述市电电压正常值比较，假如允许的市电范围是±20％，如果所述变量的值在380±20％伏之外，则市电电压异常；
D.所述PWM的每个周期为52微秒，连续10个周期，检测所述变量的值是否小于所述市电电压正常值，出现异常状态，则开始对所述BUS电容供电；若检测后无出现异常状态，则继续进行下一次连续10个PWM周期的市电检测。
首先定义所述三相市电电压，根据交流电压幅值和市电周期列出相关的电压有效值表达式，通过定义所述变量，将所述电压有效值表达式代入所述变量后，化简得到所述变量的简化表达式；该简化表达式是一个直流量，且表达式只与所述交流电压幅值有关；通过改变所述交流电压幅值即可改变变量，然而因为所述变量为直流量，在所述市电电压出现异常的时候，如断电时，是所述BUS电容为负载供电，即所述BUS电容输出直流电压，经由所述逆变器转换为交流电压，为负载供电，此时BUS电容输出的直流电压相当于交流电压幅值，即可通过所述BUS电容输出的直流电压代入所述变量的简化表达式，计算出此时所述变量的值，将所述变量的值与市电电压正常值作比较，若所述变量的值低于所述市电电压正常值，则开启整流器，让电池给所述BUS电容供电，所述PWN的每个周期为52微秒，连续10个周期就是520微秒，相对于运用有效值进行判断市电是否异常，该侦测方法大大减少了市电断电到所述整流器工作的侦测时间，更加及时开启所述整流器，减少了所述BUS电容因无能量输入却始终给负载供电导致的电压降低的幅度，减少了所述BUS电容电压的波动，进而减少了经由所述逆变器转换为交流电压的波动，提高了对负载供电的稳定度，为负载提供高质量的交流电源。
更进一步的说明，交流电的频率f为50赫兹；通过所述交流电的一个或半个周期计算所述电压有效值来判断市电电压是否正常，侦测时间为20毫秒或10毫秒。
所述交流电的频率为50赫兹，通过计算所述电压有效值来判断市电电压是否正常，然而电压有效值至少需要半个周期才能获得，侦测时间最少为10毫秒，而用本发明的侦测方法，使得将市电电压异常的侦测时间从10毫秒减少到520微秒，大幅度减少了侦测时间，减少了所述BUS电容电压降低的幅度，进一步保证了负载的正常运行。
更进一步的说明，还设置有整流器，通过检测后的状态控制整流器的开合。
在所述市电电压出现异常的时候，如断电，所述BUS电容在没有能量输入的情况下仍然向负载供电，这时所述BUS电容电压开始降低，此时通过所述逆变器控制的PWM根据所述BUS电容电压计算出此时所述变量的值，将所述变量的值与市电电压正常值比较，因为所述BUS电容电压降低了，所以变量的值相应的也减小了，因此所述变量的值低于市电电压正常值，即可判断出此时市电电压出现异常，开启所述整流器，让电池给所述BUS电容供电，使得所述BUS电容电压恢复原状且稳定不变，因此经由所述逆变器转换的交流输出电压也稳定不变，保证负载的正常运行。
更进一步的说明，还设置有电压下降量表达式
Figure BDA0001362444560000061
所述电压下降量表达式包括逆变器输出功率Pinv、市电断电到所述整流器工作的侦测时间Tint、BUS电容电压控制值V1、BUS电容电压最低值V2和BUS电容容量Cbus。
设置所述BUS电容电压下降量表达式，表达式中所述逆变器输出功率和BUS电容电压控制值是保持不变的，因此可以通过改变所述侦测时间，从而改变所述BUS电容电压最低值或BUS电容容量，下降了的所述BUS电容电压相当于所述BUS电容电压最低值，即可通过所述BUS电容电压最低值即可算出所述变量的值，这样的侦测算法简单快捷。
更进一步的说明，根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容容量不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容电压最低值。
保持所述BUS电容容量不变，减少了所述侦测时间，此时所述BUS电容电压最低值变大，所述BUS电容电压控制值不变的情况下所述电压下降量变小；所述电压下降量变小，所述BUS电容电压变化范围变小，减少了对所述逆变器的扰动，所述逆变器的交流输出电压受到的影响变小，增强UPS输出稳定性。
更进一步的说明，根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容电压最低值不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容容量。
设置一个最小但适宜的所述BUS电容电压最低值，且保持所述BUS电容电压最低值不变，减少了所述侦测时间，在所述电压下降量保持不变的情况下，即减小所述BUS电容容量，因此减少所述侦测时间，就可以选择电容容量规格更小的BUS，降低生产成本。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种快速侦测三相市电电压异常的方法，定义三相市电电压，根据交流电压幅值A和市电周期1/f以及ω＝2πf列出三个电压有效值表达式，分别为
Figure FDA0003108477260000011
和
Figure FDA0003108477260000012
其特征在于：该方法包括：
A.通过所述电压有效值定义一个新的变量Udc(t)，列出所述变量的表达式
Figure FDA0003108477260000013
Figure FDA0003108477260000014
将三个所述电压有效值表达式代入所述变量的表达式，利用三角函数积化和差公式简化，得到变量的简化表达式
Figure FDA0003108477260000015
所述变量的简化表达式是一个直流量，只和所述交流电压幅值A有关，和所述市电周期1/f无关；
B.市电电压正常时，所述交流电压幅值A等于220伏，将所述交流电压幅值A代入所述变量的简化表达式
Figure FDA0003108477260000016
中，计算出此时所述变量Udc(t)为380伏，即市电电压正常值为380伏；
C.所述变量的简化表达式
Figure FDA0003108477260000017
是一个直流量，BUS电容电压相当于所述交流电压幅值A，即通过PWM控制逆变器，用BUS电容电压代入所述变量的简化表达式
Figure FDA0003108477260000018
计算出所述变量Udc(t)，将所述变量的值与所述市电电压正常值比较，允许的市电范围是±20％，如果所述变量的值在380±20％伏之外，则市电电压异常；
D.所述PWM的每个周期为52微秒，连续10个周期，检测所述变量的值是否小于所述市电电压正常值，出现异常状态，则开始对所述BUS电容供电；若检测后无出现异常状态，则继续进行下一次连续10个PWM周期的市电检测；
还设置有整流器，通过检测后的状态控制整流器的开合；
还设置有电压下降量表达式
Figure FDA0003108477260000019
所述电压下降量表达式包括逆变器输出功率Pinv、市电断电到所述整流器工作的侦测时间Tint、BUS电容电压控制值V1、BUS电容电压最低值V2和BUS电容容量Cbus。
2.根据权利要求1所述的一种快速侦测三相市电电压异常的方法，其特征在于：市电的频率f为50赫兹；通过所述交流电的一个或半个周期计算所述电压有效值来判断市电电压是否正常，侦测时间为20毫秒或10毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种快速侦测三相市电电压异常的方法，其特征在于：根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容容量不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容电压最低值。
4.根据权利要求1所述的一种快速侦测三相市电电压异常的方法，其特征在于：根据所述电压下降量表达式，保持所述BUS电容电压最低值不变，通过改变所述侦测时间调节所述BUS电容容量。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI686042B (zh) * 2018-12-07 2020-02-21 群光電能科技股份有限公司 電源轉換裝置
CN112818052A (zh) * 2021-02-25 2021-05-18 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种异常电压数据的检测方法及装置
CN114336939B (zh) * 2021-12-30 2023-06-16 盈帜科技（常州）有限公司 一种判断市电过压欠压的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541696B2 (en) * 2007-11-05 2009-06-02 Electronics Systems Protection, Inc. Systems and methods for voltage SAG compensation
US7764067B2 (en) * 2007-12-27 2010-07-27 Caterpillar Inc High voltage cable testing method
CN102338833B (zh) * 2011-06-03 2013-04-17 厦门科华恒盛股份有限公司 一种市电异常的快速检测方法
US9042146B2 (en) * 2011-11-14 2015-05-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. DC pre-charge circuit
CN103217641B (zh) * 2013-04-09 2015-08-26 许继电气股份有限公司 一种风电变流器的crowbar电路的测试装置及测试方法
CN103997208A (zh) * 2014-06-06 2014-08-20 深圳市英可瑞科技开发有限公司 一种用于逆变器中直流bus电压控制的电路及方法
CN104617584B (zh) * 2015-02-12 2017-07-28 阳光电源股份有限公司 一种全功率风电***的电网故障穿越方法和装置
CN106385170B (zh) * 2015-07-27 2020-04-28 中兴通讯股份有限公司 高压输入的控制方法及装置
CN105634013A (zh) * 2016-03-01 2016-06-01 国网甘肃省电力公司 采用超级电容提升风电机组异常电压耐受能力的控制方法

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