[发明专利]一种电网电压的检测方法及检测装置

说明书

本发明涉及电力电子控制领域，尤其涉及一种电网电压的检测方法及检测装置，上述检测方法包括：对电网三相电压进行采样，输出三相电压；对三相电压进行两相静止坐标系变换，得到α轴电压分量和β轴电压分量；对α轴电压分量和β轴电压分量进行两相旋转坐标系变换，得到d轴电压分量和q轴电压分量；对d轴电压分量和q轴电压分量进行解耦得到旋转d轴电压分量和旋转q轴电压分量；通过PI调节器对旋转q轴电压分量进行调节，得到并输出电网电压的幅值和角频率，从而准确有效地检测出电网电压的幅值和角频率，保证能量回馈装置输出的电网电压的幅值和角频率与电网电压的幅值和角频率保持一致，实现可靠并网。

技术领域

本发明涉及电力电子控制领域，尤其涉及一种电网电压的检测方法及检测装置。

背景技术

目前，变频器已广泛使用于工业生产的各个领域，通用变频器一般采用不可控整流方式，由于整流方式的不可控，当电机处于发电状态时，母线电压升高会导致过压故障，影响工业生产，目前采取的措施有能耗制动、能量回馈两种方法，能耗制动需要增加制动单元和制动电阻，体积大、发热量大；能量回馈方法以控制母线电压为目标，若母线电压过高则将母线上的能量回馈到电网，其中，方法实现的前提是要对电网电压有准确的检测，能量回馈的质量和可靠性取决于电网电压的检测准确度。

现有技术的电网电压检测方法只能在电网电压平衡状态下有良好的效果，如果电网电压出现谐波、三相不对称等非理想状态则无法准确检测电网的幅值和频率，影响能量回馈装置的回馈性能。

综上所述，现有的电网电压检测方法在非理想状态下无法准确检测电网的幅值和频率，影响能量回馈装置的回馈性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电网电压的检测方法，包括：

步骤一：对电网三相电压进行采样，输出三相电压；

步骤二：对三相电压进行两相静止坐标系变换，得到α轴电压分量和β轴电压分量；

步骤三：对α轴电压分量和β轴电压分量进行两相旋转坐标系变换，得到d轴电压分量和q轴电压分量；

步骤四：对d轴电压分量和q轴电压分量进行解耦得到旋转d轴电压分量和旋转q轴电压分量；

步骤五：通过PI调节器对旋转q轴电压分量进行调节，得到并输出电网电压的幅值和角频率。

优选地，检测方法还包括：对角频率进行积分得到相位角。

具体地步骤二包括：基于第一公式将三相电压分解为正序矢量、负序矢量和零序矢量，第一公式为：

其中，u_A、u_B、u_C分别为三相电压，U_s+、U_s-、U₀分别为正序矢量、负序矢量和零序矢量，A、B、C分别为三相电压的下标；s+、s-、0分别为正序矢量、负序矢量和零序矢量的下标；

基于第二公式对正序矢量、负序矢量进行坐标变换，得到α轴电压分量和β轴电压分量，第二公式为：

其中，θ为电压分量与α轴的夹角，u_α为α轴电压分量，u_β为β轴电压分量，α为α轴电压分量的下标，β为β轴电压分量的下标。

具体地，步骤三包括：基于第三公式对α轴电压分量和β轴电压分量进行坐标变换，得到正序d轴电压分量和正序q轴电压分量，第三公式为：

其中，θ′为d轴与α轴的夹角，u_d+为正序d轴电压分量，u_q+为正序q轴电压分量，d+为正序d轴电压分量的下标，q+为负序q轴电压分量的下标。