[发明专利]一种三相不平衡跌落及相位突变检测方法

说明书

一种三相不平衡跌落及相位突变检测方法，它涉及对三相电压不平衡跌落故障及三相电压相位突变故障检测应用技术领域。本检测方法包括三相到两相静止坐标系变换模块，基于零序旋转坐标的矩阵运算模块及故障辨识模块。本发明利用三相到两相静止坐标系变换模块，得到两相正交信号及零序信号，并通过基于零序旋转坐标的矩阵运算模块，获得三相电压不平衡跌落故障或三相电压相位跳变故障中的直流特征值，由故障辨识模块对直流特征值进行判断，实现三相电压不平衡跌落故障或三相电压相位突变故障的辨识，保证了三相电压不平衡跌落及三相电压相位跳变故障的快速、高精度检测。

技术领域

本发明涉及一种三相不平衡跌落及相位突变检测方法，涉及对三相电压不平衡跌落故障及三相电压相位突变故障检测应用技术领域，具体涉及一种基于零序分量与正序分量正交旋转坐标变换的三相电压不平衡跌落及相位突变故障的检测方法。

背景技术

现代电力电子逆变器器并网运行过程中需要面对复杂多变的公共电网故障工况，具备电网故障穿越的能力。在众多故障工况中，以三相电压不对称跌落故障及相位突变故障最为常见，越来越多标准以这两类故障的穿越能力来衡量电力电子逆变器故障穿越能力，而其中电压不对称跌落故障及相位突变故障的辨识是故障穿越的先决条件，决定了故障穿越的准确性。通常，电压不对称跌落故障及相位突变故障的辨识或通过当前电压采样值与历史当前时刻电压采样值(亦可借助锁相环相位信息，虚拟当前电网压瞬时值)对比，当超过一定阈值，便视为故障发生，以此实时辨识故障；或通过计算电压有效值、借助旋转坐标轴变换方法，辨识电压不对称跌落故障，而该方法无法用于辨识电网电压相位突变故障。

上述方法或对硬件采样要求高，采样噪声常常引发误判停机问题，或有效值计算或坐标变换运算量较大，且存在较大延时。从而使得传统三相电压不对称跌落故障及相位跳变故障辨识方法均存在一定局限性。对于三相电压不对称跌落故障及相位跳变故障的正确辨识，逐渐成为衡量装备可靠性的重要方面，得到行业内各个逆变器厂家及测试机构的认可。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种三相不平衡跌落及相位突变检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明利用三相到两相静止坐标系变换，得到三相待测电压的两相正交信号及零序信号。由负序分量构建旋转变换坐标，并与所提取的三相待测电压正序分量进行坐标变换矩阵运算，得到表征不平衡跌落故障及相位跳变故障的直流特征值。通过比较直流特征值与设定的特征值阈值，实现不平衡跌落故障及相位跳变故障的辨识。

为实现上述目的，一种三相不平衡跌落及相位突变检测方法如图1所示，具体包括：三相到两相静止坐标系变换模块1，基于零序旋转坐标的矩阵运算模块2，故障辨识模块3，本实用发明专利中所述三相到两相静止坐标系变换模块1如图2所示，基于零序旋转坐标的矩阵运算模块2如图3所示，故障辨识模块3如图4所示。所述三相到两相静止坐标系变换模块1输入三相待检测电压(V_a、V_b、V_c)，得到两相正交分量(V_α⁺、V_β⁺)及零序分量V⁰；将两相正交分量(V_α⁺、V_β⁺)及零序分量V⁰输入所述基于零序旋转坐标的矩阵运算模块2，输出表征三相电压不平衡跌落故障及三相电压相位突变故障的稳定直流特征值(V_D、V_F)；所述故障辨识模块3输入特征值(V_D、V_F)，输出三相电压不平衡跌落故障信号F_D及三相电压相位跳变故障信号F_F。