CN111711204A - 一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质 - Google Patents

一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质 Download PDF

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CN111711204A CN202010478119.5A CN202010478119A CN111711204A CN 111711204 A CN111711204 A CN 111711204A CN 202010478119 A CN202010478119 A CN 202010478119A CN 111711204 A CN111711204 A CN 111711204A
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盛虎
刘小刚
张红
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Xi'an Megmeet Electric Co ltd
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Abstract

本发明涉及电力***领域，公开一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质。该方法通过获取电网角频率，根据电网角频率确定并更新滤波器的参数，再获取电网三相电压，并对三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo，然后利用滤波器对Udo和Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq，再对Ud和Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量，最后根据三相电压和三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。该方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，得到三相正负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围。

Description

一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电力***领域，特别是涉及一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质。
背景技术
在三相供电***中，若三相电压完全平衡，则电网电压中只含有正序分量，若三相电压不平衡时，则电网电压中既含有正序分量又含有负序分量，因此，可以通过检测电网电压中的正负序分量，以确定供电***中是否发生故障以及故障的类型等，能够及时、准确的判断***中的负序分量，对供电***的快速保护具有重大意义。
而目前正负序分量检测的传统技术至少具有以下缺点：电网频率适应范围窄，甚至只能适应固定电网频率，或者以提升结构复杂度的方式换取较宽的电网频率适应范围，且计算量较高。
发明内容
本发明实施例至少在一定程度上解决上述技术问题之一，为此本发明提供一种正负序分量检测方法、控制装置及存储介质，其能够精确检测三相正序电压分量和三相负序电压分量，结构简单，并且大幅度提高了可适应的电网电压频率范围。
在第一方面，本发明实施例提供一种正负序分量检测方法，包括：
获取电网角频率；
根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数；
获取电网三相电压，并对所述三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo；
利用所述滤波器对所述d轴电压Udo和所述q轴电压Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq；
对所述d轴正序分量Ud和所述q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量；
根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。
在一些实施例中，所述获取电网角频率，包括：
获取所述三相电压中任一相的电压信号；
根据所述电压信号，统计所述电压信号过零点的时刻；
根据所述过零点的时刻，计算所述电网角频率。
在一些实施例中，所述滤波器为陷波器，所述陷波器的中心角频率ω0通过下式确定：
ω0＝2×ω
其中，ω为所述电网角频率，ω0为所述陷波器的中心角频率。
所述陷波器的陷波带宽ωc通过下式确定：
ωc＝k×ω0＝k×2×ω
其中，k为预设系数，ωc为所述陷波器的陷波带宽。
在一些实施例中，所述根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数，包括：
根据所述陷波器的陷波带宽ωc和所述陷波器的中心角频率ω0，确定并更新所述陷波器的离散传递函数的各个系数。
在一些实施例中，所述预设系数k为区间[0.05-0.2]中的任一数值。
在一些实施例中，所述根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量，包括：
根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，通过下式得到所述三相负序电压分量：
Figure BDA0002516445400000021
其中，UA、UB以及UC分别为所述三相电压中的A相电压、B相电压以及C相电压，UA+、UB+、UC+分别为所述A相正序电压分量、所述B相正序电压分量以及所述C相正序电压分量，UA-、UB-、UC-分别为所述A相负序电压分量、所述B相负序电压分量以及所述C相负序电压分量。
在一些实施例中，在对所述三相电压进行所述派克变换之前，所述方法还包括：
对所述电网角频率进行相位积分计算，确定并更新电网相位角；
根据所述电网相位角，确定并更新所述派克变换和所述反派克变换的矩阵参数。
在第二方面，本发明实施例提供一种控制装置，所述控制装置包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如上所述的正负序分量检测方法。
在第三方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使控制装置执行如上所述的方法。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，在本发明实施例提供的正负序分量检测方法中，首先，获取电网角频率，根据电网角频率确定并更新滤波器的参数，再获取电网三相电压，并对三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo，然后利用滤波器对d轴电压Udo和q轴电压Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq，然后对d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量，最后根据三相电压和三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。因此，该正负序分量检测方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种应用场景的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种正负序分量检测方法流程示意图；
图3是图2中步骤S21的流程示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种正负序分量检测方法流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种正负序分量检测原理示意图；
图6是本发明实施例提供的正负序分量检测装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供一种应用场景的结构示意图。如图1所示，该应用场景中包括三相供电***，该三相供电***10包括三相电网11和配电单元12，三相电网11与配电单元12电连接，用于对用电负载20供电，三相电网11包括A相、B相以及C相。其中，三相电网11的电能也可以从外部设备获取，外部设备发电以后，储存电能，当电网需要时，经过相关处理，将电能传送至三相电网11，以使三相电网11对用电负载20供电。
基于上述三相供电***10，理想的供电或电力***中，三相电压完全平衡，这时三相电网11电压只含有正序分量，而电力***一旦出现异常，或者用电负载20用电的不平衡，很容易造成三相电网11的三相电压将会出现不平衡的情况，例如，供电线路上出现两相短路、单相短路等故障，当出现这些供电故障时，电网电压中除了正序分量，还包含有负序分量。因此，需要采用如图1所示的正负序检测***及时、准确地检测出三相电网11中的正序分量和负序分量，一旦检测到负序分量，可以通过启动保护机制，保护三相供电***10，防止造成巨大的损失。
该正负序分量检测***30包括采样设备31和控制装置32，其中，采样设备31与三相电网11的每一相均通信连接，具体地，采样设备31可以实时采样三相电网11的电压或电流等电信号，并将该三相电网11的电压或电流信号传送至控制装置32，控制装置32与采样设备31连接，用于接收和处理三相电网11的电压信号或电流信号，并根据该电压信号或者电流信号，检测该三相电网11电压或电流中的正序分量和负序分量，进而判断该三相电网11是否发生故障。在一些实施例中，三相电网11的电压或电流等电信号也可以通过外部采样设备采样，再由外部采样设备传送至控制装置32，由控制装置32接收和处理。
因此，该正负序分量检测***30可以通过控制装置32处理三相电网11的三相电压信号或者电流信号，对其中的正负序分量进行准确检测，进而分析三相电网11的不平衡情况或者故障情况。在一些实施例中，该正负序分量检测***30还可以用于功率分析仪，用于检测正负序分量以后，计算正负序功率。还可以用于电能质量分析仪，用于计算电网中的正负序分量含有率。还可以用于电力***的继电保护***，用于通过对故障电压数据的分析，通过正负序分量的含量判断故障类型等。
在一些实施例中，控制装置32可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制装置32还可以是任何传统处理器、控制装置、微控制装置或状态机。控制装置也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
控制装置检测正负序分量的方法有多种，例如，基于dq轴同步参考坐标变换方法的正负序检测，或者基于微分运算，通过代数方程求解的正负序检测方法，或者基于相位延时90度的对称分量法等等，而目前的正负序分量检测方法能够适应的电网频率为固定电网频率，或者频率范围较小，结构复杂，适应性不强。
请参阅图2，本发明实施例提供的一种正负序分量检测方法，如图2所示，该正负序分量检测方法S20包括：
S21、获取电网角频率；
S22、根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数；
S23、获取电网三相电压，并对所述三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo；
S24、利用所述滤波器对所述d轴电压Udo和所述q轴电压Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq；
S25、对所述d轴正序分量Ud和所述q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量；
S26、根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。
首先获取电网角频率，获取电网角频率的方法有很多，在一些实施例中，可通过软件计算电压信号过零周期的方法，获取电网角频率。具体地，请参阅图3，步骤S21包括：
S211、获取所述三相电压中任一相的电压信号；
S212、根据所述电压信号，统计所述电压信号过零点的时刻；
S213、根据所述过零点的时刻，计算所述电网角频率。
采样三相电压信号，三相电压中任一相的电压信号均为周期性信号，一般为正弦波信号，得到采样的电压信号以后，可以获取三相电压中任一相的电压信号，根据电压信号获取电压信号过零点的时刻，统计过零点的时刻，例如，计算该电压信号相邻两个过零点时刻的时间，若该相邻两个过零点时刻的时间为t，则可获得该电压信号对应的周期为T＝2t，该周期T即为电网周期，电网角频率ω＝2π/T。
然后根据该电网角频率，确定并更新滤波器的参数，滤波器用于实现滤波功能，在本发明实施例中，其主要是滤波二倍频信号。为了适应更广的电网频率范围，根据电网角频率实时确定并更新滤波器的参数。
在一些实施例中，为了更好地实现滤波功能，能够对某些信号做到完全滤除，所述滤波器为陷波器。
而根据电网角频率实时确定并更新陷波器的参数，具体描述如下，首先确定所述陷波器的中心角频率，该中心角频率通过下式确定：
ω0＝2×ω (1)
其中，ω为所述电网角频率，ω0为所述陷波器的中心角频率。
再确定所述陷波器的陷波带宽，该陷波带宽通过下式确定：
ωc＝k×ω0＝k×2×ω (2)
其中，k为预设系数，ωc为所述陷波器的陷波带宽。
因此，根据电网角频率可以通过式(1)和(2)确定并更新陷波器的中心角频率和陷波带宽，因一般使用陷波器滤除二倍频信号，因此此处的中心角频率为电网频率的二倍，陷波器可以实现完全滤除二倍频信号的功能，且结构简单。
在一些实施例中，预设系数k为区间[0.05-0.2]中的任一数值，优选的，k为0.1，那么ωc＝0.1ω0＝0.2ω，预设系数k还可以由用户根据需要而设置。
陷波器的中心角频率和陷波带宽确定以后，再确定并更新陷波器的离散传递函数的各个系数，具体地，陷波器的连续域传递函数表达式如下：
Figure BDA0002516445400000071
将上述连续域传递函数进行Z变换，将其离散化为差分方程形式，以便于各类数字芯片进行处理。通常采用双线性变换的方式，将连续的传递函数变换为离散形式，离散传递函数表达式如下：
Figure BDA0002516445400000081
其中，上述离散传递函数的各项参数更新公式如下：
Figure BDA0002516445400000082
其中，Ts为***的采样和计算周期。
综上，在本发明实施例中，根据电网角频率可以实时确定和更新陷波器的离散传递函数的各个参数，再采用更新后的滤波器对电网的电信号进行滤波。根据计算的电网角频率对二倍频陷波器参数进行实时更新，能够保证对不同电网频率二倍频扰动信号足够的衰减，因而可以满足宽频率范围三相电压的正负序分量的检测要求。同时，在一定的频率误差下，该陷波器同样可以实现对二倍频信号的完全衰减，进一步提高本方法对正负序分量检测的精确。
对采样的三相电压信号进行AD转换，进而得到三相电压的实时电压，分别为UA、UB、UC。然后对该三相电压进行派克变换(也译作帕克变换，英语：Park'sTransformation)，得到三相电网电压再旋转坐标系下的d轴电压Udo和q轴电压Uqo。其中，派克变换是目前分析同步电动机运行最常用的一种坐标变换，派克变换将定子的a,b,c三相电流投影到随着转子旋转的直轴(d轴)，交轴(q轴)与垂直于dq平面的零轴(0轴)上去，从而实现了对定子电感矩阵的对角化，对同步电动机的运行分析起到了简化作用。
在本发明实施例中，具体地，对三相电压进行等幅值Park变换，具体的运算式为：
Figure BDA0002516445400000091
其中，Udo和Uqo分别为d轴电压和q轴电压，UA、UB以及UC分别为所述三相电压中的A相电压、B相电压以及C相电压，θ为电网相位角，θ的正余弦组成的矩阵
Figure BDA0002516445400000092
为矩阵参数。
再利用更新参数以后的陷波器对d轴电压Udo和q轴电压Uqo进行滤波处理，滤除其中的二倍频波动，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq，该陷波器可以对其中的二倍频波动实现高倍率衰减，实现很好的滤波效果。
最后，对d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量，具体的反派克变换的运算公式如下式所示：
Figure BDA0002516445400000093
其中，UA+、UB+、UC+分别为A相正序电压分量、B相正序电压分量以及C相正序电压分量，电网相位角θ的正余弦组成的矩阵
Figure BDA0002516445400000094
也称为矩阵参数。
而根据三相电压和三相正序电压分量，再得到三相负序电压分量。
综上所述，该正负序分量检测方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
在一些实施例中，根据三相电压和三相正序电压分量，通过下式得到三相负序电压分量：
Figure BDA0002516445400000101
其中，UA-、UB-、UC-分别为A相负序电压分量、B相负序电压分量以及C相负序电压分量。
因此，该方法根据电网角频率，实时更新滤波器的参数，可以准确检测正负序分量，且适应更宽的电网频率范围。
在一些实施例中，请参阅图4，在对所述三相电压就那些派克变换之前，该正负序检测方法还包括：
S27、对所述电网角频率进行相位积分计算，确定并更新电网相位角；,
S28、根据所述电网相位角，确定并更新所述派克变换和所述反派克变换的矩阵参数。
相位积分步骤可以利用积分器完成，将电网角频率传送至积分器，由积分器按照公式θ＝θ+ωTs确定并更新电网相位角，其中，θ为电网相位角，Ts为***的采样和计算周期。
再根据电网相位角，计算电网相位角的正弦函数sin(θ)和余弦函数cos(θ)的值，最后根据正弦函数sin(θ)和余弦函数cos(θ)的值确定并更新矩阵参数，即更新
Figure BDA0002516445400000102
和
Figure BDA0002516445400000103
两个矩阵参数，在进行派克变换和反派克变换时，使用更新以后的矩阵参数进行相应的变换和计算。因此，该方法可以使得派克变换和反派克变换所使用的矩阵参数也根据电网角频率的变换而变换，使用相位积分运算得到相应相位角。同时，该方法使用的频率/相位信息均通过电压过零点捕获方式进行计算，无需使用软件锁相环的闭环控制提供精准相位信息，也无需调试闭环参数，可以显著简化***结构的复杂程度。
同时，该方法可容忍一定的频率和相位误差，假设当前真实的电网频率为f，过零点捕获到的频率为f+Δf，其中Δf为频率捕获误差。陷波器中心频率为2(f+Δf)。预设系数k取为0.05，陷波器阻带带宽为0.1(f+Δf)，其阻带频率范围为1.9(f+Δf)–2.1(f+Δf)。由于dq旋转的相对速度变化，经过Park变换的输出信号Udo，Uqo中的的二倍频信号变为2(f+Δf)。可以证明，当-0.09f<Δf<0.11f时，二倍频信号在陷波器的阻带范围之内，仍然可以被滤除。
综上所述，该正负序分量检测方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
为了更好地说明该正负序分量检测方法，请参阅图5，图5是该正负序分量检测方法的原理图，如图5所示，该正负序分量检测方法的工作过程描述如下：
步骤1、对三相电网电压进行AD转换并采样，得到三相电压实时值UA、UB、UC。
步骤2、对A相电压过零点的时间进行捕获。
得到电网周期T及电网角频率ω＝2π/T，然后送入积分器，由积分器按照公式θ＝θ+ωTs更新电网相位信息。最后，调用三角函数运算，求得正弦函数sin(θ)和余弦cos(θ)的值；
步骤3、预设系数k取为0.1，再根据电网角频率ω，计算以2ω为中心角频率，阻带为0.2ω的二阶Butterworth陷波器参数。陷波器的连续域传递函数如下：
Figure BDA0002516445400000111
其中:ω0表示陷波器中心角频率,为电网角频率的二倍频,即:
ω0＝2×ω
ωc表示陷波带宽,此处设定为中心角频率的10％,即
ωc＝0.1ω0＝0.2ω
传递函数各项参数根据计算出的电网角频率实时更新。通过Z变换,将其离散化为差分方程形式，以便于各类数字芯片进行处理。通常采用双线性变换的方式，将连续的传递函数变换为如下离散形式：
Figure BDA0002516445400000121
离散传递函数的各项参数更新公式如下:
Figure BDA0002516445400000122
至此，数字陷波器的各项参数更新完毕。
步骤4、对三相电压UA、UB、UC进行Park变换，得到电网电压在旋转坐标系的d轴电压Udo和q轴电压Uqo。等幅值Park变换的矩阵运算如下：
Figure BDA0002516445400000123
步骤5、用数字陷波器对输入数据Udo和Uqo进行滤波，滤除其中的二倍频波动，得到正序分量Ud和Uq。然后对正序分量Ud和Uq进行反Park变换，得到正序电压分量UA+、UB+、UC+。反Park变换的矩阵运算如下：
Figure BDA0002516445400000124
步骤6、用三相电压UA、UB、UC分别减去正序电压分量UA+、UB+、UC+，得到负序电压分量UA-、UB-、UC-。计算方式如下：
Figure BDA0002516445400000125
综上所述，该正负序分量检测方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
作为本发明实施例的另一方面，本发明实施例提供一种正负序分量检测装置。其中，正负序分量检测装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在电调中的存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施例所阐述的正负序分量检测方法。
在一些实施例中，正负序分量检测装置亦可以由硬件器件搭建成的，例如，正负序分量检测装置可以由一个或两个以上的芯片搭建而成，各个芯片可以互相协调工作，以完成上述各个实施例所阐述的正负序分量检测方法。再例如，正负序分量检测装置还可以由各类逻辑器件搭建而成，诸如由通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合而搭建成。
请参阅图6，图6是本发明实施例提供一种机器人避障装置，该正负序分量检测60包括第一获取模块61、第一确定模块62、第一变换模块63、滤波模块64、第二变换模块65、第二获取模块66。
第一获取模块61用于获取电网角频率；
第一确定模块62用于根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数；
第一变换模块63用于获取电网三相电压，并对所述三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo；
滤波模块64用于利用所述滤波器对所述d轴电压Udo和所述q轴电压Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq；
第二变换模块65用于对所述d轴正序分量Ud和所述q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量；
第二获取模块66用于根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。
该正负序分量检测装置根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
在一些实施例中，第一获取模块61具体用于获取所述三相电压中任一相的电压信号；根据所述电压信号，统计所述电压信号过零点的时刻；根据所述过零点的时刻，计算所述电网角频率。
在一些实施例中，第一确定模块62具体用于根据所述陷波器的陷波带宽ωc和所述陷波器的中心角频率ω0，确定并更新所述陷波器的离散传递函数的各个系数。
在一些实施例中，第二获取模块66具体用于根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，通过下式得到所述三相负序电压分量：
Figure BDA0002516445400000141
其中，UA、UB以及UC分别为所述三相电压中的A相电压、B相电压以及C相电压，UA+、UB+、UC+分别为所述A相正序电压分量、所述B相正序电压分量以及所述C相正序电压分量，UA-、UB-、UC-分别为所述A相负序电压分量、所述B相负序电压分量以及所述C相负序电压分量。
在一些实施例中，请继续参阅图6，该正负序分量检测装置60还包括：第二确定模块67，用于对所述电网角频率进行相位积分计算，确定并更新电网相位角；第三确定模块68，用于根据所述电网相位角，确定并更新所述派克变换和所述反派克变换的矩阵参数。
该正负序分量检测装置与上述正负序分量检测方法工作原理类似，在此不再赘述。
请参阅图7，图7是本发明实施例提供的一种控制装置的电路结构示意图。如图7所示，该控制装置70包括一个或多个处理器71以及存储器72。其中，图7中以一个处理器71为例。
处理器71和存储器72可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
存储器72作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的正负序分量检测方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而实现上述方法实施例提供的正负序分量检测方法。
存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器71。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器72中，当被所述一个或者多个处理器71执行时，执行上述任意方法实施例中的正负序分量检测方法。
本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图7中的一个处理器71，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的正负序分量检测方法。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被控制装置执行时，使所述控制装置执行任一项所述的正负序分量检测方法。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序产品中的计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非暂态计算机可读取存储介质中，该计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被无人机执行时，可使所述无人机执行上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
该正负序分量检测方法根据派克变换、滤波器滤波以及反派克变换等过程，可以得到三相正序电压分量和三相负序电压分量，实现对三相电压的正负序检测，同时，根据电网角频率实时更新滤波器的参数，大幅度提高了可适应的电网电压频率范围，且结构更简单，稳定性更高。
需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种正负序分量检测方法，其特征在于，包括：
获取电网角频率；
根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数；
获取电网三相电压，并对所述三相电压进行派克变换，得到d轴电压Udo和q轴电压Uqo；
利用所述滤波器对所述d轴电压Udo和所述q轴电压Uqo进行滤波处理，得到d轴正序分量Ud和q轴正序分量Uq；
对所述d轴正序分量Ud和所述q轴正序分量Uq进行反派克变换，得到三相正序电压分量；
根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量。
2.根据权利要求1所述的正负序分量检测方法，其特征在于，所述获取电网角频率，包括：
获取所述三相电压中任一相的电压信号；
根据所述电压信号，统计所述电压信号过零点的时刻；
根据所述过零点的时刻，计算所述电网角频率。
3.根据权利要求1-2任一项所述的正负序分量检测方法，其特征在于，所述滤波器为陷波器，所述陷波器的中心角频率ω0通过下式确定：
ω0＝2×ω
其中，ω为所述电网角频率，ω0为所述陷波器的中心角频率。
所述陷波器的陷波带宽ωc通过下式确定：
ωc＝k×ω0＝k×2×ω
其中，k为预设系数，ωc为所述陷波器的陷波带宽。
4.根据权利要求3所述的正负序分量检测方法，其特征在于，所述根据所述电网角频率，确定并更新滤波器的参数，包括：
根据所述陷波器的陷波带宽ωc和所述陷波器的中心角频率ω0，确定并更新所述陷波器的离散传递函数的各个系数。
5.根据权利要求3所述的正负序分量检测方法，其特征在于，所述预设系数k为区间[0.05-0.2]中的任一数值。
6.根据权利要求1所述的正负序分量检测方法，其特征在于，所述根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，得到三相负序电压分量，包括：
根据所述三相电压和所述三相正序电压分量，通过下式得到所述三相负序电压分量：
Figure FDA0002516445390000021
其中，UA、UB以及UC分别为所述三相电压中的A相电压、B相电压以及C相电压，UA+、UB+、UC+分别为所述A相正序电压分量、所述B相正序电压分量以及所述C相正序电压分量，UA-、UB-、UC-分别为所述A相负序电压分量、所述B相负序电压分量以及所述C相负序电压分量。
7.根据权利要求4-6任一项所述的正负序分量检测方法，其特征在于，在对所述三相电压进行所述派克变换之前，所述方法还包括：
对所述电网角频率进行相位积分计算，确定并更新电网相位角；
根据所述电网相位角，确定并更新所述派克变换和所述反派克变换的矩阵参数。
8.一种控制装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-7任一项所述的正负序分量检测方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使控制装置执行如权利要求1-7任一项所述的正负序分量检测方法。
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