CN109470934B - 输入缺相的检测方法及其检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输入缺相的检测方法及其检测系统，三相电网的三相线电压信息流经线电压检测电路，变频器采集该三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；变频器将采集到的三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；处理器模块通过调理电路获取三相线电压信息；根据获取的三相线电压信息，通过整理计算得出第二电压矢量角度信息；根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；根据三相电网的频率信息，检测判断该三相电网是否输入缺相。本发明的检测灵敏度强，具有较高的准确性，提高保护三相电网的安全度系数。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种输入缺相的检测方法及其检测系统。
背景技术
三相电网在高压复杂的工作过程中，容易造成三相缺相，进而损坏整流桥，若缺相故障未能及时检测发现或检测排除的时间较长，将会损坏相关的电力设备，导致经济财产损失严重。
而传统的变频器输入三相电源缺相检测方法一般为，根据三相相电压幅值计算出不平衡度，若不平衡度超过设定的阈值，则判断输入缺相，由于三相相电压的幅值是一个正弦规律变化的，判断不平衡度检测需要比较长的时间，维护检修人员未能及时发现故障，检测的灵敏度较差，具有较大的安全隐患，且该检测方法容易受电网电压波动影响，导致检测的准确性下降，可靠性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种输入缺相的检测方法及其检测系统，本发明的检测灵敏度强，具有较高的准确性，提高保护三相电网的安全度系数。
其技术方案如下：
输入缺相的检测方法，包括以下步骤：
三相电网的三相线电压信息流经线电压检测电路，变频器采集该三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；
变频器将采集到的三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；
处理器模块通过调理电路获取三相线电压信息；
根据获取的三相线电压信息，通过整理计算得出第二电压矢量角度信息；
根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；
根据三相电网的频率信息，检测判断该三相电网是否输入缺相。
输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
在存储与三相线电压信息相对应的时间点时，还存储该时间点前一个处理周期信息的第一电压矢量角度信息。
输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
输出的三相线电压信息通过调理电路输送至处理器模块的接收端口，该处理器模块通过接收端口获取三相线电压信息。
输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
根据获取的三相线电压信息，将三相线电压信息转换为三相相电压信息，并通过计算得出该三相相电压瞬时值，输出三相相电压瞬时值信息；
获取输出的三相相电压瞬时值信息，根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息。
输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
根据输出的两相相电压值信息，计算得出所述第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息，所述第一电压矢量角度信息与第二电压矢量角度信息相差一个处理周期。
所述变频器采集三相线电压信息对应的时间点还与第二电压矢量角度信息相对应。
输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
根据输出的频率信息，将频率信息与工频电网的基本频率值相比；
若频率信息大于基本频率值，则三相电网的三相输入正常；
若频率信息小于基本频率值，则三相电网的三相输入缺相。
所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口。
输入缺相的检测系统，包括变频器及处理器模块，该处理器模块包括有接收端口；所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口；
变频器，用于采集三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；用于对三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；
处理器模块，用于获取三相线电压信息；用于将三相线电压信息转换为三相相电压信息，用于计算得出该三相相电压瞬时值，并输出三相相电压瞬时值信息；用于获取三相相电压瞬时值信息；用于根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息；用于根据两相相电压值信息计算得出第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息；用于根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；用于检测判断该三相电网是否缺相；
调理电路，用于输送三相线电压信息；
接收端口，用于接收三相线电压信息。
需要说明的是：
前述基本频率值的数值范围可以为45赫兹至55赫兹，该基本频率值的数值界限通常为45赫兹。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、输入缺相的检测方法，处理器模块通过变频器采集到的三相线电压信息，并根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息整理计算出频率信息，以便于实时检测频率信息，该处理器模块运算速度快，还能够准确地判断频率信息是否异常，使维护检修人员及时发现三相电网的输入缺相故障并排除；
当输入缺相时，计算得出的频率信息同时急剧下降，处理器模块便能快速地检测出缺相故障，增强了该输入缺相的检测方法的灵敏性，进而提高了三相电网的安全度系数，且不会受到电网电压波动的影响，该输出的频率信息具有较强的可靠性。
2、每过一个处理周期信息，将前一个处理周期信息的数据存储为第一电压矢量角度信息，使处理器模块能够实时检测三相电网的频率信息，还可以及时检测三相电网的是否出现输入缺相故障，进一步提高了检测的速度。
3、处理器模块通过接收端口获取三相线电压信息，以便于为处理器模块计算出频率信息提供参数的支持及准备。
4、根据对三相线电压信息进行具体的整理计算，该运算及对频率信息的检测时间短，运算过程迅速，且检测三相电网是否输入缺相故障的准确率高，具有较高的稳定性。
5、根据第一电压矢量角度信息、第二电压矢量角度信息及计算过程中的处理周期信息，得出准确的频率信息，当三相电网出现输入缺相故障时，通过该频率信息检测能够迅速地检测出该输入缺相故障，以便于维护检修人员及时发现输入缺相故障并排除，避免该输入缺相故障不会对三相电网中的电力设备造成进一步的破坏，有效地保护了三相电网，进而提高该三相电网的安全性。
6、基本频率值的数值范围一般为45赫兹至55赫兹，当三相电网出现输入缺相故障时，计算得出的频率信息的数值迅速下降到0赫兹至9赫兹左右，该频率信息远小于基本频率值，使该输入缺相的检测方法具有较强的灵敏性，且检测的可靠程度更高。
附图说明
图1是本发明实施例的输入缺相的检测方法的流程图；
图2是本发明实施例的处理器运算的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，本实施例公开一种输入缺相的检测系统，包括变频器及处理器模块，该处理器模块包括有接收端口；所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口；变频器，用于采集三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；用于对三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；处理器模块，用于获取三相线电压信息；用于将三相线电压信息转换为三相相电压信息，用于计算得出该三相相电压瞬时值，并输出三相相电压瞬时值信息；用于获取三相相电压瞬时值信息；用于根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息；用于根据两相相电压值信息计算得出第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息；用于根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；用于检测判断该三相电网是否缺相；调理电路，用于输送三相线电压信息；接收端口，用于接收三相线电压信息。
本实施例的输入缺相的检测系统中的输入缺相的检测方法包括以下步骤：
三相电网的三相线电压信息流经线电压检测电路，变频器采集该三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；变频器将采集到的三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；处理器模块通过调理电路获取三相线电压信息；根据获取的三相线电压信息，通过整理计算得出第二电压矢量角度信息；根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；根据三相电网的频率信息，检测判断该三相电网是否输入缺相。
其中，请参阅图2，输入缺相的检测方法，还包括以下步骤：
在存储与三相线电压信息相对应的时间点时，还存储该时间点前一个处理周期信息的第一电压矢量角度信息；
输出的三相线电压信息通过调理电路输送至处理器模块的接收端口，该处理器模块通过接收端口获取三相线电压信息；根据获取的三相线电压信息，将三相线电压信息转换为三相相电压信息，并通过计算得出该三相相电压瞬时值，输出三相相电压瞬时值信息；获取输出的三相相电压瞬时值信息，根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息；
根据输出的两相相电压值信息，计算得出所述第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息，所述第一电压矢量角度信息与第二电压矢量角度信息相差一个处理周期；所述变频器采集三相线电压信息对应的时间点还与第二电压矢量角度信息相对应；
根据输出的频率信息，将频率信息与工频电网的基本频率值相比；若频率信息大于基本频率值，则三相电网的三相输入正常；若频率信息小于基本频率值，则三相电网的三相输入缺相；所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (7)
1.输入缺相的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
三相电网的三相线电压信息流经线电压检测电路，变频器采集该三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；
其中，在存储与三相线电压信息相对应的时间点时，还存储该时间点前一个处理周期信息的第一电压矢量角度信息；
变频器将采集到的三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；
处理器模块通过调理电路获取三相线电压信息；
根据获取的三相线电压信息，通过整理计算得出第二电压矢量角度信息；
根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；
根据三相电网的频率信息，检测判断该三相电网是否输入缺相;
其中，根据输出的频率信息，将频率信息与工频电网的基本频率值相比；
若频率信息大于基本频率值，则三相电网的三相输入正常；
若频率信息小于基本频率值，则三相电网的三相输入缺相。
2.如权利要求1所述输入缺相的检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
输出的三相线电压信息通过调理电路输送至处理器模块的接收端口，该处理器模块通过接收端口获取三相线电压信息。
3.如权利要求1或2所述输入缺相的检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据获取的三相线电压信息，将三相线电压信息转换为三相相电压信息，并通过计算得出该三相相电压瞬时值，输出三相相电压瞬时值信息；
获取输出的三相相电压瞬时值信息，根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息。
4.如权利要求3所述输入缺相的检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据输出的两相相电压值信息，计算得出所述第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息，所述第一电压矢量角度信息与第二电压矢量角度信息相差一个处理周期。
5.如权利要求1或2所述输入缺相的检测方法，其特征在于，所述变频器采集三相线电压信息对应的时间点还与第二电压矢量角度信息相对应。
6.如权利要求2所述输入缺相的检测方法，其特征在于，所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口。
7.输入缺相的检测系统，其特征在于，包括变频器及处理器模块，该处理器模块包括有接收端口；所述处理器模块为数字信号处理器模块，所述接收端口为AD采样口；
变频器，用于采集三相线电压信息，并存储与该三相线电压信息相对应的时间点；还存储该时间点前一个处理周期信息的第一电压矢量角度信息；用于对三相线电压信息进行降压处理，并输出该三相线电压信息；
处理器模块，用于获取三相电网的三相线电压信息；用于将三相线电压信息转换为三相相电压信息，用于计算得出该三相相电压瞬时值，并输出三相相电压瞬时值信息；用于获取三相相电压瞬时值信息；用于根据clark变换公式将三相相电压瞬时值信息变换为两相相电压值，并输出该两相相电压值信息；用于根据两相相电压值信息计算得出第二电压矢量角度信息，并输出该三相电网的第二电压矢量角度信息；其中，所述第一电压矢量角度信息与第二电压矢量角度信息相差一个处理周期；用于根据第一电压矢量角度信息及第二电压矢量角度信息，并整理计算得出该三相电网的频率信息，输出该频率信息；用于检测判断该三相电网是否缺相；
其中，根据输出的频率信息，将频率信息与工频电网的基本频率值相比；
若频率信息大于基本频率值，则三相电网的三相输入正常；
若频率信息小于基本频率值，则三相电网的三相输入缺相；
调理电路，用于输送三相线电压信息；
接收端口，用于接收三相线电压信息。
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