CN205643513U - 一种准确检测三相不平衡输出频率的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其***由三相电压采样装置，3‑2坐标变换器，CPU装置内含降阶谐振和二阶广义积分，比例控制器，2‑2坐标变换器，PI控制器，加法器，乘法器，积分器，取余器，示波器构成。该***采样数据后，进行坐标变换，再经过CPU装置内的正序分量提取和二次分离的过程，得出的数据进行坐标变换后再经过PI控制器处理，最后处理出的数据进行简单的运算后可准确得出输出的频率。本实用新型通过加入降阶谐振和二阶广义积分，使其能准确检测出三相不平衡状态下输出的频率。

Description

一种准确检测三相不平衡输出频率的***

技术领域

本实用新型涉及一种准确检测三相不平衡输出频率的***，具体是一种改进型锁相环。

背景技术

近年来，基于环境保护、节能减排和可持续发展的要求且以分散性、可靠性、高利用率为主要特点的分布式电源技术的迅速发展，微电网引起了社会广泛的关注，其中，多台无互连线的微电网并联***经常运用于实际生活中，因此，为了防止多台微电网向负载端输电过程中出现环流状态，必须时刻快速、准确的测出微电网输出端电压的相位，而相位依据频率，即时刻准确测出频率可有效地抑制环流。然而，当微电网输出三相电压出现不平衡状态时，传统锁相环易受谐波的影响，致使输出频率出现波动状态，从而使得相位检测不准确，进而影响微电网供电质量。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种准确检测三相不平衡输出频率的***，可改善上述背景技术中的不足之处。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其特征在于包括：三相电压采样装置，3-2坐标变换器，CPU装置内含降阶谐振简记为ROR和二阶广义积分简记为SOGI，比例控制器，2-2坐标变换器，PI控制器，加法器，乘法器，积分器，取余器，示波器。

三相电压采样装置其特征在于：采用霍尔电压传感器，并把采样后的数据传入3-2坐标变换器中。

3-2坐标变换器其特征在于：采用等量坐标变换从三相静止坐标系到两相静止垂直坐标系，即u_a，u_b，u_c变换为u_α，u_β，采样数据经其变换后传入CPU装置中。

CPU装置内含降阶谐振和二阶广义积分其特征在于：处理来自3-2坐标变换器的数据并把处理后的数据传入2-2坐标变换器中。

比例控制器其特征在于：分别在降阶谐振和二阶广义积分中处理输入数据值。

2-2坐标变换器其特征在于：采用等量坐标变换从两相静止垂直坐标系到两相同步旋转坐标系，即u_α，u_β变换为u_d，u_q，处理来自CPU装置的数据并把变换后的数据传入PI控制器中。

PI控制器其特征在于：处理来自2-2坐标变换器的数据并把处理后的数据传入加法器中。

加法器其特征在于：处理来自PI控制器的数据并把处理后的数据传入积分器和乘法器中。

积分器其特征在于：处理来自加法器的数据并把处理后的数据传入取余器中。

乘法器其特征在于：处理来自加法器的数据并把处理后的数据传入示波器1中。

取余器其特征在于：处理来自积分器的数据并把处理后的数据传入示波器2中。

示波器1其特征在于：显示来自乘法器的数据。

示波器2其特征在于：显示来自取余器的数据。

本实用新型的有益效果包括：

能准确检测出三相不平衡状态下输出的频率。

附图说明

图1为本实用新型一种准确检测三相不平衡输出频率的***。其中，1三相电压采样装置、23-2坐标变换器、3CPU装置内含ROR和SOGI、42-2坐标变换器、5PI控制器、6加法器、7积分器、8乘法器、9取余器、10示波器1、11示波器2。

图2为本实用新型CPU装置内ROR结构框图。

图3为本实用新型CPU装置内SOGI结构框图。

图4为本实用新型CPU装置内ROR与SOGI的连接图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1，图2，图3，图4来进一步阐述本实用新型。

具体实施方式如下：

如图1所示，三相电压采样装置把得到的三相电压值传入3-2坐标变换器，由坐标变换后的电压u_α和u_β(图2所示)传入CPU装置中的ROR(图4所示)且由其进行正序分量提取和消除谐波干扰的工作(图2所示)，该过程中得出的u_α ⁺和u_β ⁺再经过SOGI处理(图4所示)，达到二次分离和抑制谐波的目的(图3所示)，该过程中得出的u_{( α / β )} ⁺ _o和qu_{( α / β )} ⁺ _o再经过运算处理(图4所示)，最后得出u_α ^*和u_β ^*的频率与电网频率相同，相位相差90°。然后，u_α ^*和u_β ^*传入2-2坐标变换器，经坐标变换后得到的电压u_q再传入PI控制器中处理，处理后的数据与ω_o进行加法运算(ω_o为2πf_o，f_o为工频频率50Hz)，该过程得出的数据与1/2π进行乘法运算，即可从示波器1上看出所测三相电压的频率(图1所示)，将数据进行积分运算则可得到其对应的相位，再将相位与2π进行取余运算则可将输出的相位限制在[0～2π]，防止溢出，从示波器2上可以看出输出的相位(图1所示)。

以上所述，为本实用新型的实施案例，均应涵盖在本实用新型。

Claims (4)

1.一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其特征在于包括：三相电压采样装置获取外界三相电压值并把数据传入3-2坐标变换器中处理，数据经由3-2坐标变换器转换后传入内含降阶谐振和二阶广义积分的CPU装置中处理，转换后的数据经由CPU装置运算后传入2-2坐标变换器中处理，运算后的数据经由2-2坐标变换器转换后传入PI控制器中处理，处理后的数据经由加法器与ω_o运算后传入积分器和乘法器中处理，经由积分器处理后的数据传入取余器中并由其与2π进行运算处理，运算处理后的数据传入示波器2中显示，传入乘法器中的数据由其与1/2π进行运算处理，运算处理后的数据传入示波器1中显示。

2.根据权利要求1所述的一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其特征在于：所述三相电压采样装置采用霍尔电压传感器。

3.根据权利要求1所述的一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其特征在于：所述3-2坐标变换器采用等量坐标变换从三相静止坐标系到两相静止垂直坐标系。

4.根据权利要求1所述的一种准确检测三相不平衡输出频率的***，其特征在于：所述2-2坐标变换器采用等量坐标变换从两相静止垂直坐标系到两相同步旋转坐标系。