[发明专利]一种三相交流电网相序检测方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及三相电应用技术领域，尤其涉及一种三相交流电网相序检测方法及装置。

背景技术

三相交流电的相序包括正序、负序和零序。三相交流电应用时，其相序对相关设备的安全运行具有重要作用。例如，在三相光伏并网逆变器并网时，如果逆变器和电网的相序不一致，将引起较大的冲击电流，甚至损坏功率模块等器件。因此，有必要对三相交流电的相序进行检测。

现有相序检测方法主要有两种。一种方法为：对每相电进行脉冲转换得到其脉冲信号，通过数字控制器捕获三相电对应的三个脉冲信号，根据预设的算法对三个脉冲信号进行相序判断；另一种方法为：通过脉冲转换等方式获取三相电中任一相的脉冲信号，根据该脉冲信号对另两相的瞬时值进行采样，根据采样值的大小进行相序判断。上述方法均需要获取至少一相的脉冲信号，所需硬件系统结构复杂，成本较高，不适用于广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本申请目的在于提供一种三相交流电网相序检测方法及装置，以解决现有相序检测方式硬件系统结构复杂、成本高的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种三相交流电网相序检测方法，包括：

采集三相交流电的三相电压信号U_A、U_B和U_C；

根据所述三相电压信号U_A、U_B和U_C计算在两相旋转坐标系下三相电压正序分量的两相旋转坐标U_{d_Pos}、U_{q_Pos}和三相电压负序分量的两相旋转坐标U_{d_Neg}、U_{q_Neg}；

根据所述三相电压正序分量的两相旋转坐标U_{d_Pos}和U_{q_Pos}计算三相电压正序分量的幅值A_{m_Pos}，根据所述三相电压负序分量的两相旋转坐标U_{d_Neg}和U_{q_Neg}计算三相电压负序分量的幅值A_{m_Neg}；

对所述三相电压正序分量的幅值A_{m_Pos}和三相电压负序分量的幅值A_{m_Neg}进行比较，并根据比较结果判断三相交流电的相序。

优选的，所述根据所述三相电压信号U_A、U_B和U_C计算在两相旋转坐标系下三相电压正序分量的两相旋转坐标U_{d_Pos}、U_{q_Pos}和三相电压负序分量的两相旋转坐标U_{d_Neg}、U_{q_Neg}，包括：

对所述三相电压信号U_A、U_B和U_C进行模数转换，得到三相电压数字信号U_As、U_Bs和U_Cs；

根据所述三相电压数字信号U_As、U_Bs和U_Cs计算三相电压正序分量U_AP、U_BP、U_CP和三相电压负序分量U_AN、U_BN、U_CN；

分别对所述三相电压正序分量和三相电压负序分量进行坐标变换，得到两相静止坐标系下三相电压正序分量的两相静止坐标U_αP、U_βP和三相电压负序分量的两相静止坐标U_αN、U_βN；

根据所述三相电压正序分量的两相静止坐标和三相电压负序分量的两相静止坐标，以及正序分量旋转矩阵和负序分量旋转矩阵计算在两相旋转坐标系下所述三相电压正序分量的两相旋转坐标U_{d_Pos}、U_{q_Pos}和三相电压负序分量的两相旋转坐标U_{d_Neg}、U_{q_Neg}。

优选的，所述分别对所述三相电压正序分量和三相电压负序分量进行坐标变换，得到两相静止坐标系下三相电压正序分量的两相静止坐标U_αP、U_βP和三相电压负序分量的两相静止坐标U_αN、U_βN，包括：

通过如下公式计算