CN114268111B - 一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:分别获取变流装置与动力装置之间绕组的绕线方式差异;根据上述绕线方式差异,确定变流装置中第一电压信号与动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;按照预设采样频率对第二电压信号进行采集,得到采样电压波形;再从采样电压波形中,获取第二电压信号当前的电压相位角,并确定电压相位角在相位偏差下的相位变换结果作为第一电压信号的目标电压相位角;当检测到目标电压相位角为π的整数倍时,确定第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态。这样,通过改变电压采样位置的方式,提高了对谐波源进行过零检测的精准度。

Description

一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电力电子与电力系统应用领域,具体而言,涉及一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
近年来电力电子装置的主要用途之一即为用作电网中的谐波源,其中,谐波源是指向电网注入谐波电流或在电网中产生谐波电压的电气设备。具体的,在电网中,通常需要对谐波源的电压波形进行过零检测,以根据过零检测的结果,对电网中无功补偿装置的晶闸管投切开关进行控制。
进一步的,在谐波源向电网注入谐波电流的过程中,谐波电流会流经电网内的系统阻抗,产生与之对应的谐波电压,造成电压波形发生畸变,从而导致过零检测结果的准确度有所降低。这里,谐波电压可以看作是谐波电流与系统阻抗的乘积,基于此,较大的谐波电流并不一定导致较大的谐波电压,只有当系统阻抗较大时,谐波电流才会产生较大的谐波电压。
目前,通常情况下大部分的工业用电系统使用的是公用电网,公用电网的容量足够大,阻抗较小,所以谐波电压并不是很大。一般的工业负荷谐波电压畸变在10%左右,国际标准380V电压侧的谐波电压畸变则小于5%。但是,在实际工业作业过程中,部分目标工业用电系统需要使用自发电系统,此时,由于自发电系统所用电网的容量较小,系统阻抗就很大,因此,导致系统电压出现了很大的畸变,电压畸变率往往高达40%以上。此时,在电压畸变严重的情况下,过零检测结果的准确度会大幅降低,对晶闸管投切开关的控制失衡,从而导致无功补偿装置中的补偿电容投入到自发电系统时会产生很大的冲击电流,容易引起熔断器熔断并对晶闸管投切开关中的晶闸管造成损害。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质,通过改变电压采样位置的方式,对容易受到电压畸变影响的谐波源进行间接式的电压数据采样,以提高对谐波源进行过零检测的精准度,有利于保障目标电网中各用电设备的使用安全,降低实际作业人员的用电作业风险。
第一方面,本申请实施例提供了一种过零检测的方法,所述方法应用于目标检测器中,其中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述方法包括:
从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
在一种可选的实施方式中,所述根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差,包括:
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第一绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形超前所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异;
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第二绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形滞后所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
在一种可选的实施方式中,所述确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角,包括:
当检测到所述相位偏差属于第一偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第一偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;
当检测到所述相位偏差属于第二偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第二偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度。
在一种可选的实施方式中,所述检测到所述目标电压相位角为π的整数倍,包括:
检测到所述目标电压相位角的角度为π的整数倍;
和/或,
获取所述目标电压相位角的初始计时时刻,并通过第一定时器对所述第二电压信号的采样时间进行计时,得到所述初始计时时刻与当前计时时刻之间的目标时间间隔;
计算所述目标时间间隔与单位定时角度之间的乘积,检测到所述乘积与所述初始计时时刻下的目标电压相位角的角度和值为π的整数倍;其中,所述单位定时角度用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后,第一定时器的定时分辨率角度在所述电压变化周期中对应的时间长度。
在一种可选的实施方式中,所述晶闸管投切开关中至少包括一组反向连接的晶闸管;其中,每组反向连接的晶闸管中包括一个在第一类型零点处于投入状态的第一晶闸管,以及一个在第二类型零点处于投入状态的第二晶闸管;所述第一类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由正半周变到负半周时所对应的零点;所述第二类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由负半周变到正半周时所对应的零点;所述控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态,包括:
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第一类型零点时,则控制所述第一晶闸管处于投入状态;
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第二类型零点时,则控制所述第二晶闸管处于投入状态。
在一种可选的实施方式中,当所述晶闸管投切开关中包括多组反向连接的晶闸管时;所述方法还包括:
获取所述晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数,并将波形变化周期2π按照所述晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度;
计算所述波形变化延迟角度与第一时间间隔的乘积,将计算结果作为相邻晶闸管之间的触发延迟时间;其中,所述第一时间间隔用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后得到的单位时间长度;
根据当前控制的目标晶闸管在所述多组反向连接的晶闸管中的排列序数,确定所述目标晶闸管与所述排列序数为首位的首位晶闸管之间相差的目标数量下的所述触发延迟时间;其中,所述目标数量用于表征所述目标晶闸管与所述首位晶闸管之间的排列序数差值;
在第一触发脉冲发送的第一发送时间的基础上,等待所述目标数量下的所述触发延迟时间之后,向所述目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制;其中,所述第一触发脉冲用于表征控制所述首位晶闸管的投切状态的触发脉冲。
第二方面,本申请实施例提供了一种过零检测的装置,所述装置应用于目标检测器中,其中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述装置包括:
获取模块,用于从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
确定模块,用于根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
采样模块,用于在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
处理模块,用于从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
检测模块,用于当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
第三方面,本申请实施例提供了一种过零检测的系统,所述系统至少包括:目标检测器、变流装置以及动力装置;其中,所述变流装置与所述动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述目标检测器用于对所述变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述目标检测器,具体用于:
从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的过零检测的方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行上述的过零检测的方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请实施例提供的一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质,从整流变压器的低压侧,分别获取变流装置中绕组的第一绕线方式以及动力装置中绕组的第二绕线方式;根据第一绕线方式与第二绕线方式之间的绕线差异,确定变流装置中第一电压信号与动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;在动力装置处,按照预先设置的采样频率对第二电压信号进行采集,得到第二电压信号的采样电压波形;从采样电压波形中,获取第二电压信号当前的电压相位角,并确定电压相位角在相位偏差下的相位变换结果作为变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;当检测到目标电压相位角为π的整数倍时,则确定第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态。
通过上述方式,本申请可以通过改变电压采样位置的方式,对容易受到电压畸变影响的谐波源进行间接式的电压数据采样,以提高对谐波源进行过零检测的精准度,有利于保障目标电网中各用电设备的使用安全,降低实际作业人员的用电作业风险。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种过零检测的方法的流程示意图;
图2示出了本申请实施例提供的一种第二电压信号的采样电压波形示意图;
图3示出了本申请实施例所提供的一种利用定时器来确定目标电压相位角的方法的流程示意图;
图4示出了本申请实施例所提供的一种对同组内反向连接的2个晶闸管进行过零检测的方法的流程示意图;
图5示出了本申请实施例所提供的一种对每一单个晶闸管分配独立触发脉冲的方法的流程示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种过零检测的装置的结构示意图;
图7示出了本申请实施例提供的一种过零检测的系统的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种计算机设备800的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。 应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。 此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
目前,通常情况下大部分的工业用电系统使用的是公用电网,公用电网的容量足够大,阻抗较小,所以谐波电压并不是很大。一般的工业负荷谐波电压畸变在10%左右,国际标准380V电压侧的谐波电压畸变则小于5%。但是,在实际工业作业过程中,部分目标工业用电系统需要使用自发电系统,此时,由于自发电系统所用电网的容量较小,系统阻抗就很大,因此,导致系统电压出现了很大的畸变,电压畸变率往往高达40%以上。此时,在电压畸变严重的情况下,过零检测结果的准确度会大幅降低,对晶闸管投切开关的控制失衡,从而导致无功补偿装置中的补偿电容投入到自发电系统时会产生很大的冲击电流,容易引起熔断器熔断并对晶闸管投切开关中的晶闸管造成损害。
基于此,本申请实施例提供了一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质,从整流变压器的低压侧,分别获取变流装置中绕组的第一绕线方式以及动力装置中绕组的第二绕线方式;根据第一绕线方式与第二绕线方式之间的绕线差异,确定变流装置中第一电压信号与动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;在动力装置处,按照预先设置的采样频率对第二电压信号进行采集,得到第二电压信号的采样电压波形;从采样电压波形中,获取第二电压信号当前的电压相位角,并确定电压相位角在相位偏差下的相位变换结果作为变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;当检测到目标电压相位角为π的整数倍时,则确定第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态。
通过上述方式,本申请可以通过改变电压采样位置的方式,对容易受到电压畸变影响的谐波源进行间接式的电压数据采样,以提高对谐波源进行过零检测的精准度,有利于保障目标电网中各用电设备的使用安全,降低实际作业人员的用电作业风险。
下面对本申请实施例提供的一种过零检测的方法、装置、设备及存储介质进行详细介绍。
参照图1所示,图1示出了本申请实施例所提供的一种过零检测的方法的流程示意图,其中,所述方法应用于目标检测器中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测;所述方法包括步骤S101-S105;具体的:
S101,从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式。
具体的,关于本申请实施例的具体应用场景,需要说明的是:
(1)、上述整流变压器用于表征实际作业现场中使用的变压器,其中,通常情况下,整流变压器的高压侧具有一个绕组,低压侧具有2-3个绕组;对于整流变压器的具体设备型号,本申请实施例不作任何限定。
(2)、在上述整流变压器的低压侧,至少绕有一个变流装置以及一个动力装置;也即,变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧。
这里,动力装置用于为目标电网(即实际作业现场中自发电系统所用的电网)中的各用电设备提供电力(如提供照明、办公、作业生产用电等用电服务);变流装置则用于向目标电网中注入谐波电流,也即,变流装置用于表征目标电网中的谐波源。
此时,需要说明的是,变流装置除常用的整流装置之外,也可以是逆变器、变频器等其他可以用作谐波源的电子电力装置,对于变流装置的具体装置类型与装置型号,本申请实施例同样不作任何限定。
S102,根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差。
在本申请实施例中,针对变流装置中绕组的第一绕线方式/动力装置中绕组的第二绕线方式,从绕组中绕线末端的连接方式进行划分,可以简要的分为:星型接法与三角型接法;其中,第一绕线方式使用星型接法或者三角型接法,以及第二绕线方式使用星型接法或者三角型接法,都可以根据实际作业需要进行调整,对此,本申请实施例不作任何限定。
这里,在不限定第一绕线方式与第二绕线方式的具体绕线类型的基础上,从实际作业过程中可能出现的绕线差异类型角度进行划分,可以将本申请实施例中涉及的绕线差异分为以下2种类型:
1、第一绕线差异类型:其中,第一绕线差异类型用于表征第一绕线方式下的电压波形超前第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
这里,在执行步骤S102的过程中,当检测到第一绕线方式与第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,则确定第一电压信号的电压相位超前第二电压信号的电压相位30度。
示例性的说明,以变流装置P1中第一电压信号为u1,动力装置P2中第二电压信号为u2为例,当检测到变流装置P1中绕组的第一绕线方式与动力装置P2中绕组的第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,若第二电压信号u2当前的电压相位为30度,则可以确定第一电压信号u1当前的电压相位为60度(即第一电压信号u1的电压相位超前第二电压信号u2的电压相位30度)。
2、第二绕线差异类型:其中,第二绕线差异类型用于表征第一绕线方式下的电压波形滞后第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
这里,在执行步骤S102的过程中,当检测到第一绕线方式与第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,则确定第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度。
示例性的说明,仍以变流装置P1中第一电压信号为u1,动力装置P2中第二电压信号为u2为例,当检测到变流装置P1中绕组的第一绕线方式与动力装置P2中绕组的第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,若第二电压信号u2当前的电压相位为60度,则可以确定第一电压信号u1当前的电压相位为30度(即第一电压信号u1的电压相位滞后第二电压信号u2的电压相位30度)。
S103,在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形。
需要说明的是,在本申请实施例中,动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,由于动力装置并不需要为目标电网中注入谐波电流(即动力装置不用作谐波源),因此,动力装置中不包括能够产生谐波的大功率整流装置(相当于额定功率超过预设功率阈值的整流装置)。
基于此,相较于用作谐波源的变流装置,动力装置一侧受到的电压畸变影响较小,通常处于可以忽略对于过零检测产生的干扰的情形(即类似于背景技术部分中的公用电网,重复之处在此不再赘述)。此时,目标检测器,将电压采样的位置由原本的变量装置一侧移动到动力装置一侧,可以通过改变电压采样位置的方式,对容易受到电压畸变影响的谐波源进行间接式的电压数据采样,以提高对谐波源进行过零检测的精准度,有利于保障目标电网中各用电设备的使用安全,降低实际作业人员的用电作业风险。
S104,从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角。
这里,在上述步骤S102中给出的2种不同类型绕线差异的基础上,步骤S104中目标电压相位角的确定方法,可以分为以下2种情况,具体的:
情况(1)、相位偏差属于第一偏差类型:其中,第一偏差类型用于表征第一电压信号的电压相位超前第二电压信号的电压相位30度。
具体的,当检测到相位偏差属于第一偏差类型时,则目标检测器可以确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度。
示例性的说明,图2示出了本申请实施例提供的一种第二电压信号的采样电压波形示意图,如图2所示,若从采样电压波形中,获取第二电压信号当前t1时刻下的电压相位角为电压相位角a:60度,则当检测到相位偏差属于第一偏差类型时,目标检测器可以确定当前t1时刻下第一电压信号的目标电压相位角为90度(即电压相位角a沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度)。
情况(2)、相位偏差属于第二偏差类型:其中,第二偏差类型用于表征第一电压信号的电压相位滞后第二电压信号的电压相位30度。
具体的,当检测到相位偏差属于第二偏差类型时,则目标检测器可以确定目标电压相位角为电压相位角沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度。
示例性的说明,如图2所示,若从采样电压波形中,获取第二电压信号当前t1时刻下的电压相位角为电压相位角a:60度,则当检测到相位偏差属于第二偏差类型时,目标检测器可以确定当前t1时刻下第一电压信号的目标电压相位角为30度(即电压相位角a沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度)。
S105,当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态。
这里,无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置,对于无功补偿装置的具体装置类型与装置型号,本申请实施例同样不作任何限定。
在本申请实施例中,检测目标电压相位角是否为π的整数倍,至少可以分为以下2种可选实施方式,也即,2种可选实施方式既可以同时使用(即2种可选实施方式可以为“和”的关系),也可以任选一种进行使用(即2种可选实施方式还可以为“或”的关系),具体的:
在第一种可选实施方式中,可以直接按照上述相位偏差,对于实时采集的第二电压信号的采样电压波形进行相位变换,从而间接得到目标电压相位角在不受到电压畸变干扰的条件下对应的真实相位角度。
此时,在步骤S105中,检测到目标电压相位角为π的整数倍,相当于检测到所述目标电压相位角的真实相位角度为π的整数倍(即变流装置的电压波形到达零点)。
在第二种可选实施方式中,还可以利用目标检测器中的第一定时器,在按照上述相位偏差,获取到目标电压相位角的初始相位角度的基础上,对第二电压信号的采样时间进行计时,以按照第一定时器中时间与角度之间的转换关系,确定目标电压相位角在当前采样时间内转过的角度,进而得到当前时刻下目标电压相位角的真实相位角度。
具体的,参照图3所示,图3示出了本申请实施例所提供的一种利用定时器来确定目标电压相位角的方法的流程示意图,其中,在执行步骤S105的过程中;所述方法包括步骤S301-S302;具体的:
S301,获取所述目标电压相位角的初始计时时刻,并通过第一定时器对所述第二电压信号的采样时间进行计时,得到所述初始计时时刻与当前计时时刻之间的目标时间间隔。
具体的,若初始计时时刻为
Figure P_220218142820169_169174001
时刻,第一定时器当前计时时刻为
Figure F_220218142817631_631579001
时刻,则可以确定目标时间间隔
Figure F_220218142817711_711162002
S302,计算所述目标时间间隔与单位定时角度之间的乘积,检测到所述乘积与所述初始计时时刻下的目标电压相位角的角度和值为π的整数倍。
这里,所述单位定时角度用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π(即360°)进行均匀划分之后,第一定时器的定时分辨率角度在所述电压变化周期中对应的时间长度;其中,定时分辨率角度的具体取值可以根据第一定时器的实际类型进行调整,对此,本申请实施例不作任何限定。
在本申请实施例中,以国内电网通用的电网频率50赫兹为例,则目标电网的电压变化周期的周期长度
Figure F_220218142817788_788817003
即为20毫秒(即
Figure F_220218142817885_885032004
秒);此时,以第一定时器中的定时分辨率角度
Figure F_220218142817963_963133005
=3°为例,则可以按照以下公式计算单位定时角度
Figure F_220218142818058_058341006
,具体的:
Figure F_220218142818136_136483007
其中,当
Figure F_220218142818214_214585008
=3°,
Figure F_220218142818279_279042009
为20毫秒时,单位定时角度
Figure F_220218142818341_341545010
可以约等于0.166毫秒。
在本申请实施例中,除上述过零检测的具体实施步骤之外,基于前述背景技术部分内容可知,目标检测器执行过零检测步骤的目的在于:在检测到变流装置的电压波形到达零点时,控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;下面针对上述各步骤中的过零检测结果与晶闸管投切开关的控制关系,进行详细介绍。
具体的,在本申请实施例中,无功补偿装置中的晶闸管投切开关中至少包括一组反向连接的晶闸管(即两个反向连接的晶闸管构成一组),此时,根据实际的作业设置需求,晶闸管投切开关中可以包括一组反向连接的晶闸管,也可以包括多组反向连接的晶闸管,例如,实际作业使用的晶闸管投切开关中可以包括三组反向连接的晶闸管(即6个晶闸管共同组成的一个晶闸管投切开关)。
一、对于同组内反向连接的2个晶闸管,对于不同位置处的电压过零点,可以按照图4所示的控制方法进行控制,具体的:
参照图4所示,图4示出了本申请实施例所提供的一种对同组内反向连接的2个晶闸管进行过零检测的方法的流程示意图,其中,在执行步骤S105的过程中;在控制所述变流装置中的晶闸管投切开关处于投入状态时,所述方法包括步骤S401-S402;具体的:
S401,当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第一类型零点时,则控制所述第一晶闸管处于投入状态。
这里,每组反向连接的晶闸管中包括一个在第一类型零点处于投入状态的第一晶闸管,以及一个在第二类型零点处于投入状态的第二晶闸管。
具体的,所述第一类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由正半周变到负半周时所对应的零点。
S402,当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第二类型零点时,则控制所述第二晶闸管处于投入状态。
具体的,所述第二类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由负半周变到正半周时所对应的零点。
二、对于变流装置中包括多组反向连接的晶闸管的情况,对于每一单个晶闸管(既包括同组的,也包括不同组的),还可以通过一个定时器下细分不同触发脉冲的方式,为每一个晶闸管分配一个独立的触发脉冲,以达到精准控制每一单个晶闸管的投切状态的目的;具体的:
参照图5所示,图5示出了本申请实施例所提供的一种对每一单个晶闸管分配独立触发脉冲的方法的流程示意图,其中,在执行上述各步骤的过程中;所述方法还包括步骤S501-S504;具体的:
S501,获取所述晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数,并将波形变化周期2π按照所述晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度。
示例性的说明,以上述晶闸管投切开关中包括6个晶闸管为例,根据晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数为6个,将波形变化周期2π按照该晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度为60度(即360°÷6=60°)。
S502,计算所述波形变化延迟角度与第一时间间隔的乘积,将计算结果作为相邻晶闸管之间的触发延迟时间。
这里,所述第一时间间隔用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后得到的单位时间长度。
示例性的说明,仍以目标电网的电压变化周期的周期长度
Figure F_220218142818469_469466011
为20毫秒为例,则可以按照以下公式,计算相邻晶闸管之间的触发延迟时间
Figure F_220218142818547_547593012
,具体的:
Figure F_220218142818642_642338013
其中,
Figure F_220218142818736_736584014
用于表征单个晶闸管对应的波形变化延迟角度;
仍以上述晶闸管投切开关中包括6个晶闸管为例,则
Figure F_220218142818814_814664015
为60°,此时,相邻晶闸管之间的触发延迟时间
Figure F_220218142818878_878647016
可以约等于3.3毫秒。
S503,根据当前控制的目标晶闸管在所述多组反向连接的晶闸管中的排列序数,确定所述目标晶闸管与所述排列序数为首位的首位晶闸管之间相差的目标数量下的所述触发延迟时间。
这里,所述目标数量用于表征所述目标晶闸管与所述首位晶闸管之间的排列序数差值。
示例性的说明,首位晶闸管用于表征晶闸管投切开关中触发脉冲没有延迟的晶闸管,若当前控制的目标晶闸管的排列序数为3,则确定该目标晶闸管与首位晶闸管之间相差的目标数量为2,也即,此时,该目标晶闸管与首位晶闸管之间相差2个触发延迟时间。
S504,在第一触发脉冲发送的第一发送时间的基础上,等待所述目标数量下的所述触发延迟时间之后,向所述目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制。
这里,所述第一触发脉冲用于表征控制所述首位晶闸管的投切状态的触发脉冲。
示例性的说明,仍以上述晶闸管投切开关中包括6个晶闸管为例,则一个触发延迟时间为3.3毫秒,若第一触发脉冲发送的第一发送时间是t1时刻,当前控制的目标晶闸管的排列序数为3;则在t1时刻的基础上,等待2个触发延迟时间(即等待6.6毫秒)之后,向该目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制。
通过本申请实施例提供的上述过零检测的方法,从整流变压器的低压侧,分别获取变流装置中绕组的第一绕线方式以及动力装置中绕组的第二绕线方式;根据第一绕线方式与第二绕线方式之间的绕线差异,确定变流装置中第一电压信号与动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;在动力装置处,按照预先设置的采样频率对第二电压信号进行采集,得到第二电压信号的采样电压波形;从采样电压波形中,获取第二电压信号当前的电压相位角,并确定电压相位角在相位偏差下的相位变换结果作为变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;当检测到目标电压相位角为π的整数倍时,则确定第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态。
通过上述方式,本申请可以通过改变电压采样位置的方式,对容易受到电压畸变影响的谐波源进行间接式的电压数据采样,以提高对谐波源进行过零检测的精准度,有利于保障目标电网中各用电设备的使用安全,降低实际作业人员的用电作业风险。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了与上述实施例中过零检测的方法对应的过零检测的装置,由于本申请实施例中过零检测的装置解决问题的原理与本申请上述实施例中过零检测的方法相似,因此,过零检测的装置的实施可以参见前述过零检测的方法的实施,重复之处不再赘述。
参照图6所示,图6示出了本申请实施例提供的一种过零检测的装置的结构示意图;其中,所述装置应用于目标检测器中,其中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述装置包括:
获取模块601,用于从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
确定模块602,用于根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
采样模块603,用于在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
处理模块604,用于从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
检测模块605,用于当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
在一种可选的实施方式中,确定模块602,具体用于:
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第一绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形超前所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异;
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第二绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形滞后所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
在一种可选的实施方式中,在所述确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角时,处理模块604,具体用于:
当检测到所述相位偏差属于第一偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第一偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;
当检测到所述相位偏差属于第二偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第二偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度。
在一种可选的实施方式中,在所述检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,检测模块605,具体用于:
检测到所述目标电压相位角的角度为π的整数倍;
和/或,
获取所述目标电压相位角的初始计时时刻,并通过第一定时器对所述第二电压信号的采样时间进行计时,得到所述初始计时时刻与当前计时时刻之间的目标时间间隔;
计算所述目标时间间隔与单位定时角度之间的乘积,检测到所述乘积与所述初始计时时刻下的目标电压相位角的角度和值为π的整数倍;其中,所述单位定时角度用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后,第一定时器的定时分辨率角度在所述电压变化周期中对应的时间长度。
在一种可选的实施方式中,所述晶闸管投切开关中至少包括一组反向连接的晶闸管;其中,每组反向连接的晶闸管中包括一个在第一类型零点处于投入状态的第一晶闸管,以及一个在第二类型零点处于投入状态的第二晶闸管;所述第一类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由正半周变到负半周时所对应的零点;所述第二类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由负半周变到正半周时所对应的零点;在所述控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态时,检测模块605,具体用于:
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第一类型零点时,则控制所述第一晶闸管处于投入状态;
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第二类型零点时,则控制所述第二晶闸管处于投入状态。
在一种可选的实施方式中,当所述晶闸管投切开关中包括多组反向连接的晶闸管时;所述装置还包括控制模块,其中,所述控制模块,用于:
获取所述晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数,并将波形变化周期2π按照所述晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度;
计算所述波形变化延迟角度与第一时间间隔的乘积,将计算结果作为相邻晶闸管之间的触发延迟时间;其中,所述第一时间间隔用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后得到的单位时间长度;
根据当前控制的目标晶闸管在所述多组反向连接的晶闸管中的排列序数,确定所述目标晶闸管与所述排列序数为首位的首位晶闸管之间相差的目标数量下的所述触发延迟时间;其中,所述目标数量用于表征所述目标晶闸管与所述首位晶闸管之间的排列序数差值;
在第一触发脉冲发送的第一发送时间的基础上,等待所述目标数量下的所述触发延迟时间之后,向所述目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制;其中,所述第一触发脉冲用于表征控制所述首位晶闸管的投切状态的触发脉冲。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了与上述实施例中过零检测的方法对应的过零检测的系统,由于本申请实施例中过零检测的系统解决问题的原理与本申请上述实施例中过零检测的方法相似,因此,过零检测的系统的实施可以参见前述过零检测的方法的实施,重复之处不再赘述。
参照图7所示,图7示出了本申请实施例提供的一种过零检测的系统的结构示意图;所述系统至少包括:目标检测器701、变流装置702以及动力装置703;其中,变流装置702与动力装置703位于同一整流变压器的低压侧,目标检测器701用于对变流装置702的电压波形过零点进行过零检测,动力装置703用于为目标电网中的各用电设备提供电力,变流装置702用于向所述目标电网中注入谐波电流;目标检测器701,具体用于:
从所述整流变压器的低压侧,分别获取变流装置702中绕组的第一绕线方式以及动力装置703中绕组的第二绕线方式;
根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定变流装置702中第一电压信号与动力装置703中第二电压信号之间的相位偏差;
在动力装置703处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为变流装置702中第一电压信号的目标电压相位角;
当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置(图中未示出)中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
在一种可选的实施方式中,在所述根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定变流装置702中第一电压信号与动力装置703中第二电压信号之间的相位偏差时,目标检测器701,具体用于:
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第一绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形超前所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异;
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第二绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形滞后所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
在一种可选的实施方式中,在所述确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为变流装置702中第一电压信号的目标电压相位角时,目标检测器701,具体用于:
当检测到所述相位偏差属于第一偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第一偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;
当检测到所述相位偏差属于第二偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第二偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度。
在一种可选的实施方式中,在所述检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,目标检测器701,具体用于:
检测到所述目标电压相位角的角度为π的整数倍;
和/或,
获取所述目标电压相位角的初始计时时刻,并通过第一定时器对所述第二电压信号的采样时间进行计时,得到所述初始计时时刻与当前计时时刻之间的目标时间间隔;
计算所述目标时间间隔与单位定时角度之间的乘积,检测到所述乘积与所述初始计时时刻下的目标电压相位角的角度和值为π的整数倍;其中,所述单位定时角度用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后,第一定时器的定时分辨率角度在所述电压变化周期中对应的时间长度。
在一种可选的实施方式中,所述晶闸管投切开关中至少包括一组反向连接的晶闸管;其中,每组反向连接的晶闸管中包括一个在第一类型零点处于投入状态的第一晶闸管,以及一个在第二类型零点处于投入状态的第二晶闸管;所述第一类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由正半周变到负半周时所对应的零点;所述第二类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由负半周变到正半周时所对应的零点;在所述控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态时,目标检测器701,具体用于:
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第一类型零点时,则控制所述第一晶闸管处于投入状态;
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第二类型零点时,则控制所述第二晶闸管处于投入状态。
在一种可选的实施方式中,当所述晶闸管投切开关中包括多组反向连接的晶闸管时;目标检测器701,还用于:
获取所述晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数,并将波形变化周期2π按照所述晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度;
计算所述波形变化延迟角度与第一时间间隔的乘积,将计算结果作为相邻晶闸管之间的触发延迟时间;其中,所述第一时间间隔用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后得到的单位时间长度;
根据当前控制的目标晶闸管在所述多组反向连接的晶闸管中的排列序数,确定所述目标晶闸管与所述排列序数为首位的首位晶闸管之间相差的目标数量下的所述触发延迟时间;其中,所述目标数量用于表征所述目标晶闸管与所述首位晶闸管之间的排列序数差值;
在第一触发脉冲发送的第一发送时间的基础上,等待所述目标数量下的所述触发延迟时间之后,向所述目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制;其中,所述第一触发脉冲用于表征控制所述首位晶闸管的投切状态的触发脉冲。
如图8所示,本申请实施例提供了一种计算机设备800,用于执行本申请中过零检测的方法,该设备包括存储器801、处理器802及存储在该存储器801上并可在该处理器802上运行的计算机程序,其中,上述处理器802执行上述计算机程序时实现上述过零检测的方法的步骤。
具体地,上述存储器801和处理器802可以为通用的存储器和处理器,这里不做具体限定,当处理器802运行存储器801存储的计算机程序时,能够执行上述过零检测的方法。
对应于本申请中过零检测的方法,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述过零检测的方法的步骤。
具体地,该存储介质能够为通用的存储介质,如移动磁盘、硬盘等,该存储介质上的计算机程序被运行时,能够执行上述过零检测的方法。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露系统和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory, ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory ,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种过零检测的方法,其特征在于,所述方法应用于目标检测器中,其中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述方法包括:
从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差,包括:
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第一绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第一绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形超前所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异;
当检测到所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异属于第二绕线差异类型时,则确定所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度;其中,所述第二绕线差异类型用于表征所述第一绕线方式下的电压波形滞后所述第二绕线方式下的电压波形时产生的绕线差异。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角,包括:
当检测到所述相位偏差属于第一偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿逆时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第一偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位超前所述第二电压信号的电压相位30度;
当检测到所述相位偏差属于第二偏差类型时,则确定所述目标电压相位角为所述电压相位角沿顺时针方向旋转30度时得到的相位变换角度;其中,所述第二偏差类型用于表征所述第一电压信号的电压相位滞后所述第二电压信号的电压相位30度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测到所述目标电压相位角为π的整数倍,包括:
检测到所述目标电压相位角的角度为π的整数倍;
和/或,
获取所述目标电压相位角的初始计时时刻,并通过第一定时器对所述第二电压信号的采样时间进行计时,得到所述初始计时时刻与当前计时时刻之间的目标时间间隔;
计算所述目标时间间隔与单位定时角度之间的乘积,检测到所述乘积与所述初始计时时刻下的目标电压相位角的角度和值为π的整数倍;其中,所述单位定时角度用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后,第一定时器的定时分辨率角度在所述电压变化周期中对应的时间长度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述晶闸管投切开关中至少包括一组反向连接的晶闸管;其中,每组反向连接的晶闸管中包括一个在第一类型零点处于投入状态的第一晶闸管,以及一个在第二类型零点处于投入状态的第二晶闸管;所述第一类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由正半周变到负半周时所对应的零点;所述第二类型零点用于表征所述第一电压信号的电压波形由负半周变到正半周时所对应的零点;所述控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态,包括:
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第一类型零点时,则控制所述第一晶闸管处于投入状态;
当检测到所述第一电压信号的电压波形在所述目标电压相位角下对应的目标零点属于所述第二类型零点时,则控制所述第二晶闸管处于投入状态。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述晶闸管投切开关中包括多组反向连接的晶闸管时;所述方法还包括:
获取所述晶闸管投切开关中包括的晶闸管个数,并将波形变化周期2π按照所述晶闸管个数进行均匀划分,得到单个晶闸管对应的波形变化延迟角度;
计算所述波形变化延迟角度与第一时间间隔的乘积,将计算结果作为相邻晶闸管之间的触发延迟时间;其中,所述第一时间间隔用于表征将所述目标电网的电压变化周期按照波形变化周期2π进行均匀划分之后得到的单位时间长度;
根据当前控制的目标晶闸管在所述多组反向连接的晶闸管中的排列序数,确定所述目标晶闸管与所述排列序数为首位的首位晶闸管之间相差的目标数量下的所述触发延迟时间;其中,所述目标数量用于表征所述目标晶闸管与所述首位晶闸管之间的排列序数差值;
在第一触发脉冲发送的第一发送时间的基础上,等待所述目标数量下的所述触发延迟时间之后,向所述目标晶闸管发送目标触发脉冲,以通过所述目标触发脉冲对所述目标晶闸管的投切状态进行控制;其中,所述第一触发脉冲用于表征控制所述首位晶闸管的投切状态的触发脉冲。
7.一种过零检测的装置,其特征在于,所述装置应用于目标检测器中,其中,所述目标检测器用于对变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述变流装置与动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述装置包括:
获取模块,用于从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
确定模块,用于根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
采样模块,用于在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
处理模块,用于从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
检测模块,用于当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
8.一种过零检测的系统,其特征在于,所述系统至少包括:目标检测器、变流装置以及动力装置;其中,所述变流装置与所述动力装置位于同一整流变压器的低压侧,所述目标检测器用于对所述变流装置的电压波形过零点进行过零检测,所述动力装置用于为目标电网中的各用电设备提供电力,所述变流装置用于向所述目标电网中注入谐波电流;所述目标检测器,具体用于:
从所述整流变压器的低压侧,分别获取所述变流装置中绕组的第一绕线方式以及所述动力装置中绕组的第二绕线方式;
根据所述第一绕线方式与所述第二绕线方式之间的绕线差异,确定所述变流装置中第一电压信号与所述动力装置中第二电压信号之间的相位偏差;
在所述动力装置处,按照预先设置的采样频率对所述第二电压信号进行采集,得到所述第二电压信号的采样电压波形;
从所述采样电压波形中,获取所述第二电压信号当前的电压相位角,并确定所述电压相位角在所述相位偏差下的相位变换结果作为所述变流装置中第一电压信号的目标电压相位角;
当检测到所述目标电压相位角为π的整数倍时,则确定所述第一电压信号的电压波形到达零点,并控制无功补偿装置中的晶闸管投切开关处于投入状态;其中,所述无功补偿装置用于表征为所述目标电网提供无功补偿服务的装置。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至6任一所述的过零检测的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至6任一所述的过零检测的方法的步骤。
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