[发明专利]一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法

权利要求书

1.一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1:单片机的AD根据交流频率采集三相四线交流系统的三相电压和三相电流输入信号或者三相三线交流系统的二相电压和三相电流输入信号；

S2:根据步骤S1采集的电流和电压输入信号利用DFT变换计算出每相的电压、电流角度值；

S3:根据交流系统的相位关系判断电压电流是否同相位；

判断电压电流是否同相位的方法如下：

当交流系统为三相四线交流电系统时：

S3-1：根据步骤S2中求得的三相相线的电压角度和三相相线的电流角度，计算三相电压和三相电流之间角度值；

S3-2：判断某相电压和某相电流之间角度值是否满足大于-25.84°小于30°，满足则判定该相电压和该相电流相位同相，电流互感器的方向和电流方向一致，不满足则电流角度加180°再计算该相电压和该相电流之间角度是否满足大于-25.84°小于30°，满足则判定电压和电流相位同相，同时判定电流互感器的方向和电流方向不一致，不满足则电压和电流相位不同相；

S3-3：该相电压和该相电流相位不同相时,使用S3-2方法判断另外两相电流和该相电压是否同相；

S3-4：使用上述S3-2和S3-3方法求出另外两相电压和它的同相电流；

当交流系统为三相三线交流电系统时：

S3-5：根据步骤S2中求得的二相电压角度和三相电流角度，计算二相电压和三相电流之间角度值；

S3-6：判定某相电流和两相电压之间角度值是否满足大于4.16°小于60°或者大于-55.84°小于0°，并记录满足不满足标志；该相电流角度加180°再计算和两相电压之间角度值是否满足大于4.16°小于60°或者大于-55.84°小于0°，并记录满足不满足标志；

当该相电流，无论是否加180°，和一相电压满足条件，但和另外一相电压不满足条件则该相电流和满足条件的电压同相；当该相电流，无论是否加180°，和两相电压都满足条件，则该相电流和两相电压都不同相；

S3-7：使用上述S3-6方法求出另外一相电压和它的同相电流。

2.如权利要求1所述的一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，所述三相为A相、B相和C相。

3.如权利要求1所述的一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，当交流系统为三相四线交流电系统，功率因数等于1时，所述三相的电压之间的角度为120°或-120°，同相线的电压和电流角度为0°。

4.如权利要求1所述的一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，当交流系统为三相三线交流电系统，功率因数等于1时，三相相线电压之间角度为 60°或-60°，同相线的电压和电流角度为30°或-30°。

5.如权利要求2所述的一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，当交流系统为三相四线交流电系统时，找出与A相相线同向的电流步骤如下：

根据步骤S2得到电流的角度φIa、φIb、φIb和电压φUa、φUb、φUc的角度,即可计算得到电压和电流之间角度值：φIaUa、φIbUa、φIcUa、φIaUb、φIbUb、φIcUb、φIaUc、φIbUc和φIcUc；

若φIaUa、φIbUa、φIcUa不满足大于-25.84°小于30°的条件，则判定A相相线的电压与电流不同相，满足则判定A相相线的电压与满足条件的电流同相，且电流互感器的方向和电流方向一致；

在都不满足上述条件下φIaUa、φIbUa和φIcUa加180°后判断是否满足大于-25.84°小于30°条件，对于Ua有且只有一路电流满足该条件，即该电流和相线A的电压Ua同相，此时电流互感器的方向和电流方向不一致。

6.如权利要求2所述的一种交流系统电压与电流之间相位自动纠正方法，其特征在于，当交流系统为三相三线交流电系统时，采用两表法接线，找出相线同向的电流步骤如下：

根据步骤S2得到电流的角度φIa、φIb、φIb和两相之间电压φUab、φUcb的角度, 即可计算得到两相电压和电流之间角度值：φIaUab、φIbUab、φIcUab、φIaUcb、φIbUcb和φIcUcb；

判断电流互感器的方向和电流方向一致时φIaUab、φIbUab、φIcUab、φIaUcb、φIbUcb和φIcUcb是否满足大于4.16°小于60°条件，电流互感器的方向和电流方向不一致时即φIaUab、φIbUab、φIcUab、φIaUcb、φIbUcb和φIcUcb加180°去判断是否满足大于4.16°小于60°条件，并记录满足条件下对Uab的哪相电流及该相电流互感器的方向和该相电流方向是否不一致，和对Ucb的哪相电流及该相电流互感器的方向和该相电流方向是否不一致；

判断电流互感器的方向和电流方向一致时φIaUab、φIbUab、φIcUab、φIaUcb、φIbUcb和φIcUcb是否满足大于-55.84°小于0°条件，电流互感器的方向和电流方向不一致时即φIaUab、φIbUab、φIcUab、φIaUcb、φIbUcb和φIcUcb加180°去判断是否满足大于-55.84°小于0°条件，并记录满足条件下对Uab的哪相电流及该相电流互感器的方向和该相电流方向是否不一致，和对Ucb的哪相电流及该相电流互感器的方向和该相电流方向是否不一致；

B相电流Ib’在电流互感器的方向和电流方向不一致的前提下与Uab之间的角差满足大于-55.84°小于0°条件，Ib’与Ucb之间的角度满足大于4.16°小于60°条件，Ia与Uab之间的角度只满足大于4.16°小于60°条件，Ic与Ucb之间的角度只满足大于-55.84°小于0°条件。