CN102608439A - 一种三相光伏逆变器的相序识别方法 - Google Patents

一种三相光伏逆变器的相序识别方法 Download PDF

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本发明公开了一种三相光伏逆变器的相序识别方法，该方法包括以下步骤：a，设Usa、Usb、Usc分别为采样的三相电压，并将Usa初始为A相，在Usa上升沿过零点时，对Usb、Usc的电压值开始采样，每隔设定时间采样一次，连续采样设定次数；b，在设定次数采样中，若Usb的采样值小于0并且Usc的采样值大于0，则初始值为0的正序计数值Pos_count加1，若Usc的采样值小于0并且Usb采样值大于0，则初始值为0的负序计数值Neg_count加1；c，设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、B、C，若负序计数值Neg_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、C、B。

Description

一种三相光伏逆变器的相序识别方法
技术领域
本发明涉及光伏新能源领域，具体而言，涉及一种三相光伏逆变器的相序识别方法。
背景技术
三相并网逆变器，在没有识别相序的情况下，相序接反并网运行，如果调制方式不合理，极有可能造成逆变器功率器件过流损坏；有了电网相序识别后，三相光伏并网逆变器在相序接反的情况下，能报错而停止运行，或者能根据识别的相序更改逆变的调制方式或发波逻辑正常并网运行，避免因相序接反而造成逆变器损坏的问题。
目前识别三相相序的方法主要是过零点时差法，通过采样，利用各相电压的过零点与参考相过零点的时差来识别相序。
图1为相关技术的三相电压波形图；如图1所示，Usa、Usb、Usc分别为三相电压。
利用运放和比较器将电网模拟量信号(如图2中Usa，Usb，Usc)处理成过零点方波信号(如图2中CAP1，CAP2，CAP3)，再利用DSP(DigitalSignal Processor，数字信号处理器)内部的捕获单元来测量周期或时间是常用的测量手段，如何测量的具体内容在此不做详细介绍.
初始Usa为A相，以Usa对应的过零脉冲CAP1的上升沿为参考点，对CAP2和CAP3的脉冲的上升沿进行捕捉，如果先捕捉到Usb对应的过零信号CAP2的上升沿，后捕捉到Usc的过零信号CAP3的上升沿，则Usa，Usb，Usc对应的相序为A，B，C(如图2)；如果先捕捉到的Usc对应的过零信号CAP3的上升沿，后捕捉到Usb对应的过零信号CAP2的上升沿，则Usa，Usb，Usc对应的相序为A，C，B(如图3)。
由于是对三相过零点进行时差判断，所以必须经过三相电的所有过零点信号才能判断相序，在电网频率为50Hz的情况下，判断一次相序的时间至少要耗时13.33ms。
由于是判断过零信号，任何一次的干扰都可能造成相序判断错误。如图4，如果在A相过零信号和B相过零信号之间C相过零信号出现一个干扰，采用此方法的判断结果会将A，B，C判断为A，C，B，导致误判。
发明内容
本发明提供一种三相光伏逆变器的相序识别方法，用以提高相序检测准确度并缩短检测时间。
为达到上述目的，本发明提供了一种三相光伏逆变器的相序识别方法，该方法包括以下步骤：
a，设Usa、Usb、Usc分别为采样的三相电压，并将Usa初始为A相，在Usa上升沿过零点时，对Usb、Usc的电压值开始采样，每隔设定时间采样一次，连续采样设定次数；
b，在设定次数采样中，若Usb的采样值小于0并且Usc的采样值大于0，则初始值为0的正序计数值Pos_count加1，若Usc的采样值小于0并且Usb采样值大于0，则初始值为0的负序计数值Neg_count加1；
c，设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、B、C，若负序计数值Neg_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、C、B。
进一步地，设定时间为20us。
进一步地，设定次数为10次。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：
设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count和负序计数值Neg_count的值都不等于设定次数的值，则重复步骤a、b、c。
上述实施例利用三相电压在过零点时的特性，在A相过零点时刻检测其余两相电压，只有当所有的采样点都满足要求时才判断相序，可以确保100％的准确度；而且在过零时间隔20us连续采样10个点进行判断，最小耗时仅为200us，缩短了相序识别的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术的三相电压波形图；
图2为三相电压Usa、Usb、Usc相序为A、B、C的波形图；
图3为三相电压Usa、Usb、Usc相序为A、C、B的波形图；
图4为三相电压中A相过零信号和B相过零信号之间的C相过零信号出现干扰时的波形图；
图5为本发明一实施例的当A相过零点时采样其余两相电压波形示意图；
图6为根据图5实施例的三相光伏逆变器的相序识别方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图5为本发明一实施例的当A相过零点时采样其余两相电压波形示意图；如图5所示，初始Usa为A相，在Usa上升沿过零点(O点)的时刻，开始采样Usb和Usc的电压值，每隔20us采样一次，连续采样10次(b1至b10点，以及a1至a10点)。
图6为根据图5实施例的三相光伏逆变器的相序识别方法流程图。如图所示，该方法包括以下步骤：
a，设Usa、Usb、Usc分别为采样的三相电压，并将Usa初始为A相，在Usa上升沿过零点时，对Usb、Usc的电压值开始采样，每隔设定时间(如20us)采样一次，连续采样10次；
b，在10次采样中，若Usb的采样值小于0并且Usc的采样值大于0，则初始值为0的正序计数值Pos_count加1，若Usc的采样值小于0并且Usb采样值大于0，则初始值为0的负序计数值Neg_count加1；
c，设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count等于10，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、B、C，若负序计数值Neg_count等于10，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、C、B；以及
d、设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count和负序计数值Neg_count的值都不等于10，则重复步骤a、b、c。
其中，上述识别方法仅当Usb的采样值小于0并且Usc的采样值大于0，以及Usc的采样值小于0并且Usb采样值大于0时，才进行计数，而对其他情况不做任何处理。
上述实施例利用三相电压在过零点时的特性，在A相过零点时刻检测其余两相电压，只有当所有的采样点都满足要求时才判断相序，可以确保100％的准确度；而且在过零时间隔20us连续采样10个点进行判断，最小耗时仅为200us，缩短了相序识别的时间。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种三相光伏逆变器的相序识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
a，设Usa、Usb、Usc分别为采样的三相电压，并将Usa初始为A相，在Usa上升沿过零点时，对Usb、Usc的电压值开始采样，每隔设定时间采样一次，连续采样设定次数；
b，在设定次数采样中，若Usb的采样值小于0并且Usc的采样值大于0，则初始值为0的正序计数值Pos_count加1，若Usc的采样值小于0并且Usb采样值大于0，则初始值为0的负序计数值Neg_count加1；
c，设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、B、C，若负序计数值Neg_count等于设定次数的值，则Usa、Usb、Usc的相序对应为A、C、B。
2.根据权利要求1所述的相序识别方法，其特征在于，所述设定时间为20us。
3.根据权利要求1所述的相序识别方法，其特征在于，所述设定次数为10次。
4.根据权利要求1所述的相序识别方法，其特征在于，还包括以下步骤：
设定次数采样结束后，若正序计数值Pos_count和负序计数值Neg_count的值都不等于设定次数的值，则重复步骤a、b、c。
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