[发明专利]一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定方法及装置

说明书

本申请属于交流电源应用领域，特别涉及一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定方法及装置。该方法包括：步骤S1、对输入的交流信号源R(s)，经过第一传递函数G₁(s)得到第一输出信号R₁(s)；步骤S2、对所述第一输出信号乘以比例因子K，之后经过第二传递函数G₂(s)，得到第二输出信号Y(s)；步骤S3、对所述第二输出信号Y(s)进行反拉氏变换获得输入信号的幅值；步骤S4、根据所述输入信号的幅值执行相应的过频或欠频保护。本申请能够实现正弦信号有效值的快速跟踪，且提高了系统的鲁棒性。

技术领域

本申请属于交流电源应用领域，特别涉及一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定方法及装置。

背景技术

三相交流电压有效值的获得作为调压控制系统的反馈量直接影响着系统的控制性能。此外，为提高发电系统输出的电能质量和系统可靠性，需要实时检测发电系统调压点的电压并执行相应的过压和欠压保护。如何高效、准确的获取交流电源有效值，目前的主要方法有：

瞬时值法：

或

显然，上式仅在三相对称负载下成立。无法处理三相不平衡信号，且无法滤除输入信号的谐波分量。

积分法：

根据一个周期内的均方根可以得到：

由于积分的存在必然造成信号的延时，且必须已知信号的周期，需要增加额外的测频工作。

半周期积分法：

考虑电压波形的周期性及对称性，有：

虽然，相对于积分法提升了响应速度，但并没有避免累积以及周期获取的问题，这一点在变频系统下更加突出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定方法及装置，根据正交函数集可以合成任何信号的原理，提供一种快速确定信号幅值的方法。

本申请第一方面提供了一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定方法，主要包括：

步骤S1、对输入的交流信号源R(s)，经过第一传递函数G₁(s)得到第一输出信号R₁(s)；

步骤S2、对所述第一输出信号乘以比例因子K，之后经过第二传递函数G₂(s)，得到第二输出信号Y(s)；

步骤S3、对所述第二输出信号Y(s)进行反拉氏变换获得输入信号的有效值；

步骤S4、根据所述输入信号的有效值执行相应的过频或欠频保护；

其中，参数ω_n为无阻尼自然震荡频率，ζ为系统阻尼，

优选的是，步骤S1之前，进一步包括：

获得交流输入信号r(t)，并取其绝对值r₁(t)；

对交流输入信号r₁(t)进行拉氏变换，获得交流信号源R(s)。

优选的是，所述第一传递函数G₁(s)中，无阻尼自然震荡频率ω_n为300π、系统阻尼ζ为1.1。

优选的是，所述第二传递函数G₂(s)中，无阻尼自然震荡频率ω_n为300π、系统阻尼ζ为0.707。

本申请第二方面提供了一种适用于宽变频交流发电系统的幅值确定装置，主要包括：