CN111443240B - 一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备，当捕获到电网电压波形的上升沿时，从计时器中读取计时时间，并判断计时时间是否在预设周期范围内；若在预设周期范围内，则判断下一周期的电网电压波形是否正确；若正确，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器；若不正确，则保留计时器的计时时间；若不在预设周期范围内，则当计时时间大于周期范围的上限值时复位计时器；当计时时间小于周期范围的下限值时保留计时器的计时时间。可见，本申请能够捕获到电网电压的真实相位和周期，从而提高了电网电压的波形捕获抗扰度，且保证了逆变设备在众多干扰下的正常锁相，从而有效降低了逆变设备的故障停机概率。

Description

一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备

技术领域

本发明涉及逆变设备领域，特别是涉及一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备。

背景技术

目前，并网逆变设备需要捕获电网电压的方波，以获取电网电压的相位和周期，然后基于电网电压的相位和周期控制并网电流的相位和周期，从而实现并网功率因素的精准调节。现有技术中，并网逆变设备捕获电网电压方波的方法包括：当捕获到电网电压的方波时，判断当前捕获到的方波的频率是否在预设频率范围内，若是，认为当前捕获到的方波正常，则执行锁相操作；若否，认为当前捕获到的方波异常，则直接丢弃当前捕获到的方波，不进行锁相操作。

但是，在电网电压方波的下降沿附近有时会出现窄脉冲干扰信号，最常见的是在下降沿附近产生反向窄脉冲干扰信号，反向窄脉冲干扰信号足以触发并网逆变设备执行方波的上升沿捕获动作，但此时捕获的方波会因频率不在预设频率范围内而被直接丢弃，且并网逆变设备会因捕获到方波的上升沿而复位用于获取电网电压周期的计时器，以使计时器进行下一周期的计时，这就无法正常获取到电网电压的相位和周期。可见，当窄脉冲干扰信号较多时，并网逆变设备根本无法完成锁相，从而引起异常停机。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备，能够捕获到电网电压的真实相位和周期，从而提高了电网电压的波形捕获抗扰度，且保证了逆变设备在众多干扰下的正常锁相，从而有效降低了逆变设备的故障停机概率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电网电压波形的捕获方法，包括：

当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间；

判断所述计时时间是否在预设周期范围内；

若在预设周期范围内，则判断下一周期的电网电压波形是否正确；若正确，则将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；若不正确，则保留所述计时器的计时时间；

若不在预设周期范围内，则当所述计时时间大于所述周期范围的上限值时，复位所述计时器；当所述计时时间小于所述周期范围的下限值时，保留所述计时器的计时时间。

优选地，所述判断下一周期的电网电压波形是否正确的过程，包括：

判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；

若是，则确定下一周期的电网电压波形不正确；

若否，则确定下一周期的电网电压波形正确；

其中，所述预设时间阈值小于所述电网电压波形的半个周期值。

优选地，所述判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号的过程，包括：

每隔预设检测时间均检测所述电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形不正确；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形正确；若未达到预设次数阈值，则继续检测所述电网电压波形的当前捕获信号。

优选地，所述捕获方法还包括：

预先为所述电网电压波形设置捕获异常标志；

当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，置位所述捕获异常标志；

相应的，当判断出下一周期的电网电压波形正确时，将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，保留所述计时器的计时时间的过程，包括：

在结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号后，检测所述捕获异常标志是否置位；

若否，则将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；

若是，则保留所述计时器的计时时间，并复位所述捕获异常标志。

优选地，所述捕获方法还包括：

根据所述电网电压波形的捕获信号生成电网电压实际波形，并将其显示在显示器上；

将所述电网电压波形的当前周期值进行保存，以根据多个当前周期值生成电网电压周期波形，并将其显示在所述显示器上。

优选地，所述捕获方法还包括：

将所述电网电压实际波形进行滤波处理，得到滤除掉窄脉冲干扰信号的电网电压有效波形；

根据所述电网电压有效波形与所述电网电压周期波形在同一周期的一致性，确定在此周期得到的周期值的精确度。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电网电压波形的捕获系统，包括：

时间读取模块，用于当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间；

时间判断模块，用于判断所述计时时间是否在预设周期范围内；若是，则执行波形判断模块；若否，则当所述计时时间大于所述周期范围的上限值时，执行计时器复位模块；当所述计时时间小于所述周期范围的下限值时，执行计时器保留模块；

波形判断模块，用于判断下一周期的电网电压波形是否正确；若是，则执行周期确定模块；若否，则执行计时器保留模块；

周期确定模块，用于将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并执行计时器复位模块；

计时器复位模块，用于复位所述计时器；

计时器保留模块，用于保留所述计时器的计时时间。

优选地，所述波形判断模块具体用于：判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；若是，则执行计时器保留模块；若否，则执行周期确定模块；

其中，所述预设时间阈值小于所述电网电压波形的半个周期值。

优选地，所述波形判断模块具体用于：

在捕获到所述电网电压波形的上升沿后，每隔预设检测时间均检测所述电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并执行计时器保留模块；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并执行周期确定模块；若未达到预设次数阈值，则继续检测所述电网电压波形的当前捕获信号。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种逆变设备，包括：

捕获装置，用于捕获电网电压波形；

计时器，用于获取电网电压周期；

存储器，用于存储计算机程序；

分别与所述捕获装置、计时器和存储器连接的处理器，用于在执行所述计算机程序时实现上述任一种电网电压波形的捕获方法的步骤。

本发明提供了一种电网电压波形的捕获方法，当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间，并判断计时时间是否在预设周期范围内；若在预设周期范围内，则判断下一周期的电网电压波形是否正确；若正确，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器；若不正确，则保留计时器的计时时间；若不在预设周期范围内，则当计时时间大于周期范围的上限值时，复位计时器；当计时时间小于周期范围的下限值时，保留计时器的计时时间。可见，本申请能够有效过滤掉电网电压波形存在的多个窄脉冲干扰信号，从而捕获到电网电压的真实相位和周期，进而提高了电网电压的波形捕获抗扰度，且保证了逆变设备在众多干扰下的正常锁相，进而有效降低了逆变设备的故障停机概率。

本发明还提供了一种电网电压波形的捕获系统及逆变设备，与上述捕获方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获方法的具体流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电网电压波形的正常方波图；

图4为本发明实施例提供的一种单个窄脉冲干扰电网电压方波的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种脉冲群干扰电网电压方波的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种逆变设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电网电压波形的捕获方法、系统及逆变设备，能够捕获到电网电压的真实相位和周期，从而提高了电网电压的波形捕获抗扰度，且保证了逆变设备在众多干扰下的正常锁相，从而有效降低了逆变设备的故障停机概率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获方法的流程图。

该电网电压波形的捕获方法包括：

步骤S1：当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间。

步骤S2：判断计时时间是否在预设周期范围内；若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S4。

步骤S3：判断下一周期的电网电压波形是否正确；若是，执行步骤S5；若否，则执行步骤S6。

步骤S4：当计时时间大于周期范围的上限值时，复位计时器；当计时时间小于周期范围的下限值时，保留计时器的计时时间。

步骤S5：将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器。

步骤S6：保留计时器的计时时间。

具体地，现有技术中，通过计时器获取电网电压周期的过程包括：当捕获到电网电压波形的一上升沿时，计时器从0开始计时，待捕获到电网电压波形的下一个上升沿时，读取计时器的计时时间，认为此计时时间为捕获的电网电压的当前周期，并复位计时器，以使计时器进行下一周期的计时。但是，若在电网电压波形的下降沿附近出现反向窄脉冲干扰信号，反向窄脉冲干扰信号会被误当作电网电压波形的上升沿，此时计时器的计时时间并非电网电压的真实周期，且计时器被误复位。

基于此，本申请采用的技术手段为：每次在捕获到电网电压波形的一上升沿时，均从计时器中读取计时时间，然后判断当前读取的计时时间是否在预设周期范围(如70Hz周期～40Hz周期)内，若当前读取的计时时间在预设周期范围内，则此时捕获的上升沿有两种情况：可能是电网电压波形的上升沿，也可能是被误当作电网电压波形的反向窄脉冲干扰信号的上升沿，所以当当前读取的计时时间在预设周期范围内时，需要验证捕获的上升沿是否为电网电压波形的上升沿，具体验证手段为：考虑到若捕获的上升沿为电网电压波形的上升沿，则紧接上升沿之后的电网电压波形为一个完整的电网电压周期；若捕获的上升沿为被误当作电网电压波形的反向窄脉冲干扰信号的上升沿，则紧接上升沿之后的电网电压波形还未到一个完整的电网电压周期，所以本申请可通过判断下一周期的电网电压波形(即紧接上升沿之后的一周期电网电压波形)是否正确，来验证捕获的上升沿是否为电网电压波形的上升沿。若下一周期的电网电压波形正确，即紧接上升沿之后的电网电压波形为一个完整的电网电压周期，也即当前读取的计时时间为电网电压真实的周期，则将当前读取的计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器，从而使计时器得以正确复位。若下一周期的电网电压波形不正确，即紧接上升沿之后的电网电压波形还未到一个完整的电网电压周期，也即真正的电网电压波形的上升沿还未来到，则保留计时器的计时时间，以避免计时器被误复位。

若当前读取的计时时间不在预设周期范围内，则当前读取的计时时间有两种情况：计时时间大于预设周期范围的上限值；或计时时间小于预设周期范围的下限值。当计时时间大于预设周期范围的上限值时，说明没有捕获到电网电压真实的周期，此时需复位计时器，以避免影响计时器进行下一周期的计时。当计时时间小于预设周期范围的下限值时，说明捕获的上升沿为被误当作电网电压波形的反向窄脉冲干扰信号的上升沿，此时需保留计时器的计时时间，等待下一次上升沿的到来，以避免计时器被误复位。

本发明提供了一种电网电压波形的捕获方法，当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间，并判断计时时间是否在预设周期范围内；若在预设周期范围内，则判断下一周期的电网电压波形是否正确；若正确，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器；若不正确，则保留计时器的计时时间；若不在预设周期范围内，则当计时时间大于周期范围的上限值时，复位计时器；当计时时间小于周期范围的下限值时，保留计时器的计时时间。可见，本申请能够有效过滤掉电网电压波形存在的多个窄脉冲干扰信号，从而捕获到电网电压的真实相位和周期，进而提高了电网电压的波形捕获抗扰度，且保证了逆变设备在众多干扰下的正常锁相，进而有效降低了逆变设备的故障停机概率。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，判断下一周期的电网电压波形是否正确的过程，包括：

判断上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；

若是，则确定下一周期的电网电压波形不正确；

若否，则确定下一周期的电网电压波形正确；

其中，预设时间阈值小于电网电压波形的半个周期值。

具体地，若当前读取的计时时间在预设周期范围内，则当此时捕获的上升沿为电网电压波形的上升沿时，紧接上升沿之后的电网电压波形为一个完整的电网电压周期，即紧接上升沿之后的电网电压波形先为半周期高电平信号，后为半周期低电平信号；当此时捕获的上升沿为被误当作电网电压波形的反向窄脉冲干扰信号的上升沿时，紧接上升沿之后的电网电压波形还未到一个完整的电网电压周期，即紧接上升沿之后的电网电压波形在前半个周期内并非恒为高电平信号。

基于此，本申请在当前读取的计时时间在预设周期范围内时，判断紧接此时捕获到的上升沿之后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号，若存在低电平信号，认为下一周期的电网电压波形不正确，则保留计时器的计时时间；若不存在低电平信号，认为下一周期的电网电压波形正确，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器。

作为一种可选的实施例，判断上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号的过程，包括：

每隔预设检测时间均检测电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形不正确；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形正确；若未达到预设次数阈值，则继续检测电网电压波形的当前捕获信号。

具体地，本申请检测上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号的过程包括：从捕获到上升沿开始计时，当计时时间到达预设检测时间(如1us)时，检测电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号，若为低电平信号，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并确定紧接上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内存在低电平信号，即确定下一周期的电网电压波形不正确。若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值(如5次)；若达到预设次数阈值，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并确定紧接上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内不存在低电平信号，即确定下一周期的电网电压波形正确；若未达到预设次数阈值，则等待当前时间与上一次的检测时间间隔预设检测时间时，再次检测电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号，直至满足检测终止条件。

作为一种可选的实施例，捕获方法还包括：

预先为电网电压波形设置捕获异常标志；

当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，置位捕获异常标志；

相应的，当判断出下一周期的电网电压波形正确时，将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器；当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，保留计时器的计时时间的过程，包括：

在结束检测电网电压波形的当前捕获信号后，检测捕获异常标志是否置位；

若否，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器；

若是，则保留计时器的计时时间，并复位捕获异常标志。

进一步地，本申请还可以提前为电网电压波形设置一个捕获异常标志，捕获异常标志的作用是：当捕获异常标志为“1”时，表征下一周期的电网电压波形不正确。也就是说，捕获异常标志默认为“0”，当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，才置位捕获异常标志。

基于此，在结束检测电网电压波形的当前捕获信号后，若检测到捕获异常标志置位，说明下一周期的电网电压波形不正确，则保留计时器的计时时间，并复位捕获异常标志；若检测不到捕获异常标志置位，说明下一周期的电网电压波形正确，则将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并复位计时器。

综合上述实施例，请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获方法的具体流程图。

接下来，对不同干扰对应的捕获情况进行分析：

1)正常方波：如图3所示，上升沿触发中断后间隔1us检测电平信号，连续检测五个电平信号均为高电平信号，则当前读取的计时时间可作为电网电压波形的当前周期值。

2)单个窄脉冲干扰方波：如下图4所示，编号①信号中，窄脉冲干扰信号出现在<70Hz周期位置，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断；编号②信号中，窄脉冲干扰信号出现在方波负过零位置，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断；编号③信号中，窄脉冲干扰信号出现在方波正过零位置附近，距离下一次方波上升沿较远(但周期未超限)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，但延时1us检测电平信号不正确，直接退出等待下一次触发中断；编号④信号中，窄脉冲干扰信号出现方波正过零位置附近，距离下一次方波上升沿<1us(这里以中断响应延时为0us作分析)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，且间隔1us检测电平信号，连续五个电平信号均为高电平信号，则当前读取的计时时间可作为电网电压波形的当前周期值，虽然有小误差，但是在允许精度范围内。

3)脉冲群干扰方波：如下图5所示，编号①信号为5kHz脉冲群干扰，持续时间为15ms，A区段和B区段的上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断；C区段，窄脉冲干扰信号距离方波下一次上升沿较远(但周期未超限)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，但延时1us检测电平信号不正确，直接退出等待下一次触发中断；D区段，窄脉冲干扰信号出现在方波正过零位置附近，距离下一次方波上升沿<1us(这里以中断响应延时为0us作分析)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，且间隔1us检测电平信号，连续五个电平信号均为高电平信号，则当前读取的计时时间可作为电网电压波形的当前周期值，虽然有小误差，但是在允许精度范围内；E区段，因为在D区段已识别到可用的电网电压波形的当前周期值，计数器已复位，在E区段的上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断。编号②～⑤信号为100kHz脉冲群干扰，持续时间为0.75ms，编号②信号中，脉冲群出现在<70Hz周期位置，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断；编号③信号中，脉冲群出现在方波负过零位置，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间不在预设周期范围内直接退出，等待下一次触发中断；编号④信号中，脉冲群出现在方波正过零位置附近，距离下一次方波上升沿较远(但周期未超限)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，但延时1us检测电平信号不正确，直接退出等待下一次触发中断；编号⑤信号中，脉冲群出现出现在方波正过零位置附近，距离下一次方波上升沿<1us(这里以中断响应延时为0us作分析)，上升沿触发中断后，判断当前读取的计时时间在预设周期范围内，且间隔1us检测电平信号，连续五个电平信号均为高电平信号，则当前读取的计时时间可作为电网电压波形的当前周期值，虽然有小误差，但是在允许精度范围内。

可见，针对上述几种干扰情况，本申请的捕获方法可有效过滤掉电网电压波形存在的多个窄脉冲干扰信号，从而捕获到电网电压的真实相位和周期。

作为一种可选的实施例，捕获方法还包括：

根据电网电压波形的捕获信号生成电网电压实际波形，并将其显示在显示器上；

将电网电压波形的当前周期值进行保存，以根据多个当前周期值生成电网电压周期波形，并将其显示在显示器上。

进一步地，本申请还可以获取电网电压波形的实时捕获信号，并根据电网电压波形的实时捕获信号生成电网电压实际波形，然后将电网电压实际波形输出至显示器显示。同时，本申请还可以在得到电网电压波形的当前周期值后，根据电网电压波形的当前周期值生成电网电压周期波形，然后将电网电压周期波形输出至显示器显示，供用户对比查看。

作为一种可选的实施例，捕获方法还包括：

将电网电压实际波形进行滤波处理，得到滤除掉窄脉冲干扰信号的电网电压有效波形；

根据电网电压有效波形与电网电压周期波形在同一周期的一致性，确定在此周期得到的周期值的精确度。

进一步地，若得到的电网电压波形的周期值较为准确，则电网电压实际波形的真实周期与电网电压周期波形的周期值基本一致，且可以理解的是，电网电压实际波形和电网电压周期波形的主要区别在于电网电压实际波形中包含窄脉冲干扰信号，而电网电压周期波形是较为干净的电网电压波形，即电网电压周期波形可以看作是电网电压实际波形滤除掉窄脉冲干扰信号后的波形。

基于此，本申请将电网电压实际波形进行滤波处理，以得到滤除掉窄脉冲干扰信号的电网电压有效波形，电网电压有效波形与电网电压周期波形在同一周期越一致，说明在此周期得到的周期值越准确，即根据电网电压有效波形与电网电压周期波形在同一周期的一致性，可确定在此周期得到的周期值的精确度，具体可为：在某一周期得到的周期值的精确度＝|电网电压有效波形在此周期的周期值-电网电压周期波形在此周期的周期值|÷电网电压有效波形在此周期的周期值。

请参照图6，图6为本发明实施例提供的一种电网电压波形的捕获系统的结构示意图。

该电网电压波形的捕获系统包括：

时间读取模块1，用于当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间；

时间判断模块2，用于判断计时时间是否在预设周期范围内；若是，则执行波形判断模块3；若否，则当计时时间大于周期范围的上限值时，执行计时器复位模块5；当计时时间小于周期范围的下限值时，执行计时器保留模块6；

波形判断模块3，用于判断下一周期的电网电压波形是否正确；若是，则执行周期确定模块4；若否，则执行计时器保留模块6；

周期确定模块4，用于将计时时间作为电网电压波形的当前周期值，并执行计时器复位模块5；

计时器复位模块5，用于复位计时器；

计时器保留模块6，用于保留计时器的计时时间。

作为一种可选的实施例，波形判断模块3具体用于：判断上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；若是，则执行计时器保留模块；若否，则执行周期确定模块；

其中，预设时间阈值小于电网电压波形的半个周期值。

作为一种可选的实施例，波形判断模块3具体用于：

在捕获到电网电压波形的上升沿后，每隔预设检测时间均检测电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并执行计时器保留模块；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测电网电压波形的当前捕获信号，并执行周期确定模块；若未达到预设次数阈值，则继续检测电网电压波形的当前捕获信号。

本申请提供的捕获系统的介绍请参考上述捕获方法的实施例，本申请在此不再赘述。

请参照图7，图7为本发明实施例提供的一种逆变设备的结构示意图。

该逆变设备包括：

捕获装置110，用于捕获电网电压波形；

计时器111，用于获取电网电压周期；

存储器112，用于存储计算机程序；

分别与捕获装置110、计时器111和存储器112连接的处理器113，用于在执行计算机程序时实现上述任一种电网电压波形的捕获方法的步骤。

本申请提供的逆变设备可为并网逆变设备，也可为离网逆变设备，对于逆变设备的介绍请参考上述捕获方法的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电网电压波形的捕获方法，其特征在于，包括：

当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间；

判断所述计时时间是否在预设周期范围内；

若在预设周期范围内，则判断下一周期的电网电压波形是否正确；若正确，则将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；若不正确，则保留所述计时器的计时时间；

若不在预设周期范围内，则当所述计时时间大于所述周期范围的上限值时，复位所述计时器；当所述计时时间小于所述周期范围的下限值时，保留所述计时器的计时时间；

其中，所述判断下一周期的电网电压波形是否正确的过程，包括：

判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；

若是，则确定下一周期的电网电压波形不正确；

若否，则确定下一周期的电网电压波形正确；

其中，所述预设时间阈值小于所述电网电压波形的半个周期值；

其中，所述判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号的过程，包括：

每隔预设检测时间均检测所述电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形不正确；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并确定下一周期的电网电压波形正确；若未达到预设次数阈值，则继续检测所述电网电压波形的当前捕获信号。

2.如权利要求1所述的电网电压波形的捕获方法，其特征在于，所述捕获方法还包括：

预先为所述电网电压波形设置捕获异常标志；

当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，置位所述捕获异常标志；

相应的，当判断出下一周期的电网电压波形正确时，将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；当判断出下一周期的电网电压波形不正确时，保留所述计时器的计时时间的过程，包括：

在结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号后，检测所述捕获异常标志是否置位；

若否，则将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并复位所述计时器；

若是，则保留所述计时器的计时时间，并复位所述捕获异常标志。

3.如权利要求1所述的电网电压波形的捕获方法，其特征在于，所述捕获方法还包括：

根据所述电网电压波形的捕获信号生成电网电压实际波形，并将其显示在显示器上；

将所述电网电压波形的当前周期值进行保存，以根据多个当前周期值生成电网电压周期波形，并将其显示在所述显示器上。

4.如权利要求3所述的电网电压波形的捕获方法，其特征在于，所述捕获方法还包括：

将所述电网电压实际波形进行滤波处理，得到滤除掉窄脉冲干扰信号的电网电压有效波形；

根据所述电网电压有效波形与所述电网电压周期波形在同一周期的一致性，确定在此周期得到的周期值的精确度。

5.一种电网电压波形的捕获系统，其特征在于，包括：

时间读取模块，用于当捕获到电网电压波形的上升沿时，从用于获取电网电压周期的计时器中读取计时时间；

时间判断模块，用于判断所述计时时间是否在预设周期范围内；若是，则执行波形判断模块；若否，则当所述计时时间大于所述周期范围的上限值时，执行计时器复位模块；当所述计时时间小于所述周期范围的下限值时，执行计时器保留模块；

波形判断模块，用于判断下一周期的电网电压波形是否正确；若是，则执行周期确定模块；若否，则执行计时器保留模块；

周期确定模块，用于将所述计时时间作为所述电网电压波形的当前周期值，并执行计时器复位模块；

计时器复位模块，用于复位所述计时器；

计时器保留模块，用于保留所述计时器的计时时间；

其中，所述波形判断模块具体用于：判断所述上升沿后的电网电压波形在预设时间阈值内是否存在低电平信号；若是，则执行计时器保留模块；若否，则执行周期确定模块；

其中，所述预设时间阈值小于所述电网电压波形的半个周期值；

其中，所述波形判断模块具体用于：

在捕获到所述电网电压波形的上升沿后，每隔预设检测时间均检测所述电网电压波形的当前捕获信号是否为低电平信号；

若为低电平信号，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并执行计时器保留模块；

若不为低电平信号，则判断检测次数是否达到预设次数阈值；若达到预设次数阈值，则结束检测所述电网电压波形的当前捕获信号，并执行周期确定模块；若未达到预设次数阈值，则继续检测所述电网电压波形的当前捕获信号。

6.一种逆变设备，其特征在于，包括：

捕获装置，用于捕获电网电压波形；

计时器，用于获取电网电压周期；

存储器，用于存储计算机程序；

分别与所述捕获装置、计时器和存储器连接的处理器，用于在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的电网电压波形的捕获方法的步骤。

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