CN112578318B - 一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法 - Google Patents

一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法，其包括如下步骤：A、获取单相储能逆变系统电网侧的市电电压；B、获取所述市电电压的两相正交矢量；C、对所述两相正交矢量进行幅值提取；及D、判断提取的所述幅值是否处于设定阈值范围之内；当结果为真时，判定为市电正常；当结果为否时，判定为市电丢失。本发明能够快速且准确地识别市电丢失。

Description

一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法
技术领域
本发明属于逆变器领域，涉及一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法。
背景技术
光伏并网逆变器可以用来将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电直接输送到电网上。光伏储能已成为近来的发展趋势，而光伏储能系统主要的工况为并网工作与离网工作。伴随着家用负载对逆变器的要求越发严格，并网切换到离网的时间也越来越短，后续要求实现不间断电源(ups)功能。而并网切换到离网工作其中一个技术难点就是市电丢失的判断。
在现有的市电丢失判断存在两个主要问题：1)判断市电丢失时间较长2)判断市电丢失逻辑复杂，增加芯片资源消耗并容易误判断。这些都不利于实现ups功能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目是提供一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法，能够快速且准确地识别市电丢失。
为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：
一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法，包括如下步骤：
A、获取单相储能逆变系统电网侧的市电电压；
B、获取所述市电电压的两相正交矢量；
C、对所述两相正交矢量进行幅值提取；及
D、判断提取的所述幅值是否处于设定阈值范围之内；当结果为真时，判定为市电正常；当结果为否时，判定为市电丢失。
在一优选且具体的实施例中，所述市电丢失检测方法具体实施如下：
S1、获取市电电压Vg；
S2、使用锁相环获取市电电压的角频率Wg；
S3、将所述角频率Wg带入下式中获取市电电压的两相正交矢量Vα(s)、Vβ(s)：
其中，k表示传函增益；Wg表示市电电压的角频率；S表示jw(频域响应)；
S4、按照提取公式|Vg|＝sqrt(Vα(s)2+Vβ(s)2)获取市电电压的幅值|Vg|；
S5、对提取的幅值|Vg|进行阈值上下限的判断；设定阈值上下限分别为|Vg|_up、|Vg|_down；若|Vg|>|Vg|_up或|Vg|<|Vg|_down，且持续一段时间，则判断为市电丢失；若|Vg|_down≤|Vg|≤|Vg|_up，且持续一定时间，判断为市电恢复正常。
在一实施例中，所述步骤B具体包括：
B1、获取所述市电电压的角频率；
B2、根据所述角频率带入二阶广义积分移相函数中获取所述两相正交矢量。
进一步地，两相正交矢量Vα(s)、Vβ(s)的二阶广义积分移相函数表达式分别如下：
其中，k表示传函增益；Wg表示市电电压的角频率；S表示jw(频域响应)。
进一步地，使用锁相环获取所述市电电压的角频率。
可选地，使用增强型脉冲捕获模块获取所述市电电压的角频率。
在一实施例中，所述步骤C中，按照下式进行幅值提取：
|Vg|＝sqrt(Vα(s)2+Vβ(s)2)
其中，|Vg|表示幅值，Sqrt()表示求平方根函数，Vα(s)、Vβ(s)为两相正交矢量。
在一实施例中国，所述步骤D中，对提取的幅值|Vg|进行阈值上下限的判断；设定阈值上下限分别为|Vg|_up、|Vg|_down；若|Vg|>|Vg|_up或|Vg|<|Vg|_down，且持续一段时间，则判断为市电丢失；若|Vg|_down≤|Vg|≤|Vg|_up，且持续一定时间，判断为市电恢复正常。
本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
本发明的市电丢失检测方法，避免了复杂的逻辑判断，能快速、简单、准确地识别市电丢失，为单向储能逆变器的并网与离网的快速切换提供先决条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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为根据本发明实施例的检测方法的市电电压幅值提取框图。
图2为根据本发明实施例的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
本实施例提供一种单向光伏储能逆变系统的市电丢失检测方法，通过通过采样市电电压侧采样市电电压，将采样后的市电电压进行移相虚拟出两条正交的电压矢量，之后将这两个矢量进行矢量合成，实时提取市电电压的幅值。利用提取后的市电电压幅值进行阈值判断判断，若超出设定阈值一定时间则认为市电电压丢失。
图1示出了市电电压幅值提取的过程，其中，PLL为市电电压的锁相环节，锁相方法主要为基于两相正交的单相锁相，输出为市电电压相位及角频率；Vα(s)、Vβ(s)为二阶广义积分传函，表达式分别为：
其中，k表示传函增益；Wg表示市电电压的角频率；S表示jw(频域响应)。
按照提取公式|Vg|＝sqrt(Vα(s)2+Vβ(s)2)获取市电电压的幅值|Vg|。
图2示出了该市电丢失检测方法的流程。参照图2所示，该市电丢失检测方法具体实施如下。
S100、开始。
S101、置市电正常标志位置位为真。
S102、采样市电电压Vg：对市电电压进行采样并使用处理芯片对采样值进行标量的换算获得采样电压Vg。
S103、使用锁相环(PLL)获取市电电压Vg的角频率Wg。
S104、对市电电压Vg移相，获取两项正交矢量Vα(s)、Vβ(s)：移相的表达式如下。
S105、对两项正交矢量Vα(s)、Vβ(s)求平方根，获取市电电压幅值|Vg|。
S106、判断是否满足条件|Vg|>|Vg|_up或|Vg|<|Vg|_down。
若步骤S106的判断结果为是，则执行下述步骤S1071、时延计数器累加Counter++。
若步骤S106的判断结果为否，则执行下述步骤：
S1072、判断计数器至是否大于0；
若判断结果为是，则执行步骤S1073、时延计数器累减Counter--。
上述时延计数器累加或累减后，执行下述步骤：
S108、判断计数器值Counter>＝K，K为3ms，计数延迟满足3ms；
若判断结果为真，则执行步骤S109、Counter＝K，置市电正常标志位置为为假；
若判断结构为否，则返回至步骤S101。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单相储能逆变系统的市电丢失检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、获取单相储能逆变系统电网侧的市电电压；
B、获取所述市电电压的两相正交矢量；
C、对所述两相正交矢量进行幅值提取；及
D、判断提取的所述幅值是否处于设定阈值范围之内；当结果为真时，判定为市电正常；当结果为否时，判定为市电丢失；
所述步骤B具体包括：
B1、获取所述市电电压的角频率；
B2、根据所述角频率带入二阶广义积分移相函数中获取所述两相正交矢量；
两相正交矢量Vα(s)、Vβ(s)的二阶广义积分移相函数表达式分别如下：
其中，k表示传函增益；Wg表示市电电压的角频率；S表示频域响应。
2.根据权利要求1所述的市电丢失检测方法，其特征在于，所述市电丢失检测方法具体实施如下：
S1、获取市电电压Vg；
S2、使用锁相环获取市电电压的角频率Wg；
S3、将所述角频率Wg带入下式中获取市电电压的两相正交矢量Vα(s)、Vβ(s)：
其中，k表示传函增益；Wg表示市电电压的角频率；S表示频域响应；
S4、按照提取公式|Vg|＝sqrt(Vα(s)2+Vβ(s)2)获取市电电压的幅值|Vg|；
S5、对提取的幅值|Vg|进行阈值上下限的判断；设定阈值上下限分别为|Vg|_up、|Vg|_down；若|Vg|>|Vg|_up或|Vg|<|Vg|_down，且持续一段时间，则判断为市电丢失；若|Vg|_down≤|Vg|≤|Vg|_up，且持续一定时间，判断为市电恢复正常。
3.根据权利要求1所述的市电丢失检测方法，其特征在于，使用锁相环获取所述市电电压的角频率。
4.根据权利要求1所述的市电丢失检测方法，其特征在于，使用增强型脉冲捕获模块获取所述市电电压的角频率。
5.根据权利要求1所述的市电丢失检测方法，其特征在于，所述步骤C中，按照下式进行幅值提取：
|Vg|＝sqrt(Vα(s)2+Vβ(s)2)
其中，|Vg|表示幅值，Sqrt()表示求平方根函数，Vα(s)、Vβ(s)为两相正交矢量。
6.根据权利要求1所述的市电丢失检测方法，其特征在于，所述步骤D中，对提取的幅值|Vg|进行阈值上下限的判断；设定阈值上下限分别为|Vg|_up、|Vg|_down；若|Vg|>|Vg|_up或|Vg|<|Vg|_down，且持续一段时间，则判断为市电丢失；若|Vg|_down≤|Vg|≤|Vg|_up，且持续一定时间，判断为市电恢复正常。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017138313A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 富士電機株式会社 電圧異常検出装置、プログラム、電圧異常検出方法
CN109711012A (zh) * 2018-12-14 2019-05-03 华北电力大学 一种基于奇异谱分析的pmu单通道丢失数据的恢复方法
CN109884437A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 阳光电源股份有限公司 一种旋转变压器系统故障检测方法和装置及控制器
CN109950925A (zh) * 2019-03-14 2019-06-28 华南理工大学 不平衡电网下基于sogi的无锁相环光伏逆变器控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017138313A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 富士電機株式会社 電圧異常検出装置、プログラム、電圧異常検出方法
CN109711012A (zh) * 2018-12-14 2019-05-03 华北电力大学 一种基于奇异谱分析的pmu单通道丢失数据的恢复方法
CN109950925A (zh) * 2019-03-14 2019-06-28 华南理工大学 不平衡电网下基于sogi的无锁相环光伏逆变器控制方法
CN109884437A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 阳光电源股份有限公司 一种旋转变压器系统故障检测方法和装置及控制器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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光伏逆变器并网稳定控制与防孤岛保护技术研究;曹笃峰;中国优秀博士学位论文全文数据库(第第12期期);第4章 *

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