[发明专利]一种应用于三相三线制系统的容性无功电流提取方法

说明书

本发明涉及一种应用于三相三线制系统的容性无功电流提取方法，步骤如下：采集负荷ABC三相瞬时电流和三相瞬时电压；求三相瞬时电流及三相瞬时电压在两相静止坐标系下的分量u_α、u_β；分别求u_α、u_β的一阶导数计算计算得到Q，当满足Q＞0，此时负荷电流中包含容性电流分量，继续计算；计算得到容性电流提取系数B；计算两相静止坐标系下容性无功电流；求三相容性无功电流分量。本发明可实现在电压发生谐波畸变的情况下无需引入锁相环计算电压的相位，直接计算提取负荷电流中的容性电流分量。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及一种在三相三线制电网中，提取电网负荷电流中容 性无功电流分量的方法。

背景技术

随着电网中负荷种类增多，运行方式日益复杂，负荷电流中的容性电流分量对电网运行 的影响不容忽视。过高的容性电流会导致负荷接入处电压升高甚至危及安全运行。提取负荷 电流中所含的容性电流分量对于电能质量分析和治理有着重要的意义。

目前常见的三相无功电流提取算法，通常基于锁相环计算负荷电压相位，并据此对三相 负荷电流进行DQ变换，在旋转坐标系下计算负荷电流中的容性电流分量。这类方法一方面 受到电压锁相环节精度影响，当电压中含有谐波分量时会导致提取分量失真；另一方面需要 进行大量三角函数计算。也有方法通过计算三相负荷电流中的对称有功分量，利用负荷电流 减去所得到有功分量计算无功电流；但当负荷电流中含有其他分量时，基于这一方法计算无 功电流分量的结果通常会受到干扰。

发明内容

为实现在电压存在谐波的情况下提取负荷电流中的容性电流分量，同时简化计算流程避 免锁相环的引入对计算结果的影响，本发明提出一种适用于三相三线制电网的负荷容性电流 提取方法。技术方案如下：

一种应用于三相三线制系统的容性无功电流提取方法，步骤如下：

采集负荷ABC三相瞬时电流i_a、i_b、i_c，负荷ABC三相瞬时电压u_a,u_b,u_c；

求三相瞬时电流i_a、i_b、i_c在两相静止坐标系下的分量i_α、i_β；以及三相瞬时电压u_a、u_b、u_c在两相静止坐标系下的分量u_α、u_β，其计算公式为

分别求u_α、u_β的一阶导数

根据i_α、i_β，和电网电压基波周期T，由公式

计算得到Q，当满足Q＞0，此时负荷电流中包含容 性电流分量，继续计算；

根据由公式

计算得到

根据Q和由公式

计算得到容性电流提取系数B；

两相静止坐标系下容性无功电流可分别表示为：

由i_{c_α}、i_{c_β}求三相容性无功电流分量i_{c_a}、i_{c_b}、i_{c_c}，计算公式为：

其中