CN108196121A - 一种智能微电网动态频率检测方法 - Google Patents

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    • G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G01R23/04—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage adapted for measuring in circuits having distributed constants

Abstract

本发明公开了一种智能微电网动态频率检测方法，包括如下步骤：采集三相微电网电压；将三相微网电压进行abc坐标系到αβ坐标系变换，并根据变换后的数据求微电网的相位角：对微电网相位角进行求导得到微电网瞬时同步角速度ω；将微电网瞬时同步角速度ω带入同步发电机转子运动方程求解微电网当前角速度ω_Gird；该智能微电网动态频率检测方法检测速度快，只需要两个采样周期；在并网到离网切换过程中，能准确的捕捉到频率波动，准确度高。

Description

一种智能微电网动态频率检测方法
技术领域
本发明涉及微电网技术领域，特别涉及一种智能微电网动态频率检测方法。
背景技术
随着雾霾、沙尘暴、地震等恶劣环境问题日益加剧，且传统电网安全稳定问题日益突出，为了解决这些问题，智能微电网应运而生；并网模式到离网模式的无缝切换问题尤为突出；为解决无缝切换问题，目前市场上主要运用虚拟同步发电机技术作为储能逆变器来达到无缝切换。而频率作为衡量微网切换是否成功的一个重要指标，针对切换瞬间频率波动的检测显的极其重要。针对客户需求、国网的要求等原因，针对并网到离网模式瞬间，微网动态频率检测迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能微电网动态频率检测方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种智能微电网动态频率检测方法，包括如下步骤：
1)采集三相微电网电压；
2)将三相微网电压进行abc坐标系到αβ坐标系变换，并根据变换后的数据求微电网的相位角，微电网相位角θ的求解方法为：
3)对步骤2)中的微电网相位角进行求导得到微电网瞬时同步角速度ω；
4)将步骤3)中得到的微电网瞬时同步角速度ω带入同步发电机转子运动方程求解微电网当前角速度ω_Gird即为微电网的动态频率。
进一步的，所述的步骤3)中微电网瞬时同步角速度ω的过程中对α的导数与β的导数进行离散化处理。
进一步的，所述的步骤4)中对同步发电机转子运动方程进行简化处理。
与现有技术相比，该智能微电网动态频率检测方法检测速度快，只需要两个采样周期；在并网到离网切换过程中，能准确的捕捉到频率波动，准确度高。
附图说明
图1为本发明提供的智能微电网动态频率检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1：
一种智能微电网动态频率检测方法，如图1所示，包括如下步骤：
1)采集三相微电网电压；
2)将三相微网电压进行abc坐标系到αβ坐标系变换，并根据变换后的数据求微电网的相位角，微电网相位角θ的求解方法为：
公式(1)中的α与β分别表示αβ坐标系中的坐标分量；
3)对步骤2)中的微电网相位角进行求导得到微电网瞬时同步角速度ω；，
对式(2)进行离散化：
公式(2)与公式(3)中Ts为采样时间；αn-1为α的上一周期的采样值；βn-1为β的上一周期采样值；
将公式(3)和公式(4)代入公式(2)中可得：
4)将步骤3)中得到的微电网瞬时同步角速度ω带入同步发电机转子运动方程求解微电网当前角速度ω_Gird；
由于微网中储能逆变器作用，整个微电网具有比较大的转动惯量，从而使得微网频率变化具有一定惯性；故将同步发电机的调速特性引入到频率计算中；
同步发电机转子运动方程式：
式中J为转动惯量；D为阻尼系数；Pm为原动机功率；P_Mea为电磁功率；ω0为发电机额定角速度；ω_Gird为发电机当前角频率。
对公式(6)进行简化得到：
从式(7)可以看出由于转子具有惯性，因此频率缓慢的过度到稳态。其稳态增益由阻尼系数决定，过度时间由转动惯量和阻尼系数共同决定；
将一阶惯性环节引入到频率计算中得到：
公式(8)中ω_Gird为即为微电网当前角速度，即为微电网的动态频率；ω为微电网瞬时同步角速度ω。

Claims (3)

1.一种智能微电网动态频率检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采集三相微电网电压；
2)将三相微网电压进行abc坐标系到αβ坐标系变换，并根据变换后的数据求微电网的相位角，微电网相位角θ的求解方法为：
3)对步骤2)中的微电网相位角进行求导得到微电网瞬时同步角速度ω；
4)将步骤3)中得到的微电网瞬时同步角速度ω带入同步发电机转子运动方程求解微电网当前角速度ω_Gird即为微电网的动态频率。
2.根据权利要求1所述的智能微电网动态频率检测方法，其特征在于，所述的步骤3)中微电网瞬时同步角速度ω的过程中对α的导数与β的导数进行离散化处理。
3.根据权利要求2所述的智能微电网动态频率检测方法，其特征在于，所述的步骤4)中对同步发电机转子运动方程进行简化处理。
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