[发明专利]一种电压暂降检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中的检测方法，特别是关于一种电压暂降检测方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，越来越多的工业生产过程和流水线(如半导体制 造、计算机集成制造、造纸业等)依赖于对电能质量十分敏感的以微处理器芯片为 核心的设备，即使几个周期的供电中断或电压骤降都将影响这些设备正常工作。因 此高质量电力供应已成为现代社会生产、生活正常进行的基本条件。目前，在对电 能质量问题的研究中，电压骤降已被认为是影响许多用电设备正常、安全运行的最 严重的动态电能质量问题。统计表明，大型电力用户，幅度超过20％的骤降年发 生率在10到20次左右，许多高度自动化连续生产过程，每次电压骤降造成的经济 损失达数十万至数百万美元之多。考虑到电压跌落发生的随机性和快速性，要使动 态电能质量调节装置具有良好的实时控制效果，首先要解决的是在保证能对装置的 控制信号(通常为电压、电流)在一定检测准确度的前提下实现快速跟踪检测问题。

目前研究较多的方法，主要有有效值法、基于瞬时无功功率理论的dq0变换 方法和小波分析法等。但这些方法要么实时性差，要么运算复杂，因此都仅限用于 软件仿真和试验样机模拟。其中，基于“abc-dq”变换的检测算法是目前被研究最 多的算法，该方法的常规算法需要通过低通滤波器或滑动窗来分离直流分量，存在 延时，难以保证实时性。随后，有人对“abc-dq”变换的检测算法进行了改进，通 过微分运算代替滤波器来分离直流分量，提高了实时性，但是该改进算法存在谐波 放大的缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种实时性较高、并能避免谐波放大的电 压暂降检测方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电压暂降检测方法，其步骤 如下：(1)假定发生电压跌落故障时，将包含正序分量、负序分量和五次谐波分量 的系统三相电压送入dq坐标变换模块内；(2)经坐标变换后得到的正序分量为直 流分量、负序分量为100Hz分量、五次谐波分量为300Hz分量，通过等值滤波网络 将100Hz分量和300Hz分量滤除，得到d轴和q轴的直流分量，并对两直流分量进 行平方和相加、再取均方根运算，得到系统正序电压的幅值；(3)选取额定电压幅 值的90％为电压跌落的阈值，将系统正序电压幅值与该电压跌落的阈值进行比较， 当正序电压幅值小于电压跌落的阈值时，则电压发生跌落；当正序电压幅值大于等 于电压跌落的阈值时，则没有发生电压跌落。

所述步骤(2)中，所述d轴直流分量和所述q轴直流分量分别为： V_d＝V_d+V_{q_div}＝V₁cos(θ₁)+V′_h5cos(6ωt-θ′_h5)，V_q＝V_q-V_{d_div}＝V₁sin(θ₁)-V′_h5sin(6ωt-θ′_h5)，式中， V_d为所述d轴直流电压分量；V_q为所述q轴直流电压分量；V_{d_div}和V_{q_div}分别为d 轴电压幅值V_d、q轴电压幅值V_q经所述等值滤波网络后的输出电压；V′_h5为运算后 剩余五次谐波幅值；θ′_h5为运算后剩余五次谐波分量相角。

所述等值滤波网络在中频段时，其增益为1，相移为90度；在大于100Hz的 高频段时，谐波分量稳定或减小。