CN115616305A - 三相三线制交流电相序检测方法、装置、电机及储存介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相三线制交流电相序检测方法、装置、电机及储存介质，涉及电力电气领域。所述方法应用于三相三线制电网，包括：获取电网中三个线电压的相位变化信息；根据所述相位变化信息，根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。本发明提供的技术方案旨在解决现有技术中电网相序检测不精准、存在误差的问题。

Description

三相三线制交流电相序检测方法、装置、电机及储存介质

技术领域

本发明涉及电力电气领域，具体涉及一种三相三线制交流电相序检测方法、装置、电机及储存介质。

背景技术

在三相三线制电网的供电系统中，用电设备需要使用正确相序的电源电压才能正常工作，因此在电网可控整流设备和并网逆变设备中必须有相序检测功能，从而保证用电设备的正常运行。现有技术中相序检测方案存在着误判或检测延时较大的问题，因此，需要提供一种新的相序检测方案。

发明内容

为解决上述任一技术问题，本发明提供一种三相三线制交流电相序检测方法、装置、电机及储存介质。

为实现上述目的，本发明提供一种电网的相序检测方法，应用于三相三线制电网，包括：

获取电网中三个线电压的相位变化信息；

根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

其中，所述根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，包括：

确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序；

确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序；

其中，在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，再根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

优选的，所述三个线电压是通过电压采集电路得到的，其中：

所述电压采集电路包括结构相同的三个采集支路，其中每个采集支路的输入端分别与所述电网的三个输入端R、S、T中的两个相连；

所述采集支路包括电压采集电路和分压电路；其中：

所述电压采集电路，用于采集两个输入端之间的电压差值；

所述分压电路包括第一分压单元和第二分压单元，其中：

所述第一分压单元的一端与所述电压采集电路相连，另一端作为对应的线电压的输出端；

所述第二分压单元的一端与所述第一分压单元的另一端相连，另一端接地。

优选的，三个线电压是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中：

分别表示输入端R与输入端S之间的线电压、输入端S与输入端T之间的线电压、输入端T与输入端R之间的线电压；

分别表示输入端R与输入端S之间的电压差值、输入端S与输入端T之间的电压差值、输入端T与输入端R之间的电压差值；

分别表示第一分压单元的阻值和第二分压单元的阻值。

优选的，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息之前，所述方法还包括：

利用偏置电压值

对每个线电压的数值进行调整，其中调整后的每个线电压的数值在模数转换器的输入端支持的数值范围内。

优选的，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息，包括：

利用所述模数转换器将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

利用单相锁相环对每个线电压的数字信号进行处理，得到每个线电压的相位变化信息。

优选的，所述方法还包括：

获取所述电网的基波频率的大小；

以所述电网的基波频率的2倍频为滤波频率，控制单相锁相环进行滤波处理。

优选的，所述方法还包括：

在得到所述电网的相序后，判断所述电网的相序是否为预设的基准相序，得到判断结果；

输出所述判断结果。

优选的，所述基准相序为RST或STR或TRS；其中，R、S、T为所述电网的三个输入端。

优选的，所述方法还包括：

在得到所述电网的相序后，更新检测标识为关闭；

其中，在所述检测标识从关闭更新为启动后，再执行获取电网中三个线电压的相位变化信息的操作。

一种三相三线制交流电相序检测装置，应用于三相三线制电网，包括：

获取模块，设置为获取电网中三个线电压的相位变化信息；

第一确定模块，设置为根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

第二确定模块，设置为根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

其中，第一确定模块用于确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序； 以及，确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序；

其中，所述第二确定模块用于在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，再根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

一种三相三线制交流电相序检测装置，包括：

模数转换器，用于将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

单相锁相环，用于对每个线电压的数字信号进行处理，输出每个线电压的相位变化信息；

处理器，用于执行上文任一所述的方法。

优选的，所述单相锁相环包括：

陷波滤波器，用于以所述电网的基波频率的2倍频为滤波频率，进行滤波处理。

优选的，所述处理器，还用于获取所述电网的基波频率的大小，并发送给所述陷波滤波器。

一种电机，包括上文所述的装置。

一种储存介质，存储计算机程序，所述计算机程序用于实现上文任一所述的方法。

本发明技术方案中，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低，能够有效解决相序判断不精准、存在误差的问题；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的电压采集电路的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的单相锁相环的示意图；

图6为本申请实施例提供的单相锁相环的另一示意图；

图7为本申请实施例提供的三个线电压的一种波形示意图；

图8为图7所示的三个线电压的相位随时间变化的示意图；

图9为本发明实施例提供的三个线电压的另一种波形示意图；

图10为图9所示的三个线电压的相位随时间变化的示意图；

图11为本发明实施例提供的三相三线制交流电相序检测装置的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的三相三线制交流电相序检测装置的另一结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

三相三线制是电网系统中供电方式之一，连接方式可以有星形接法及不引出中性线的三角形接法，其中三角形接法通常用于高压配电、三相220伏电动机和照明用户，星形接法通常用于高压配电、三相380伏电动机。

针对三相三线制电网（下文简称为“电网”）的相序检测方案可以通过硬件电路比较电网的相电压，生成两个相位差为120°的方波信号，通过计数器对两个方波信号进行计数统计，将计数器输出的直流量与给定电平进行比较，产生相序信号。上述电路在三相电压不平衡时，会造成误判或者滞后的问题。

基于上述方案存在的问题，本发明提出如下解决方案，包括：

实施例一

图1为本发明实施例一提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图。如图1所示，图1所示方法包括：

步骤101、获取电网中三个线电压的相位变化信息；

其中，线电压（Line Voltage）是多相交流电路中在给定点的两相导体间的电压。其中，星形连接的线电压的大小约为相电压的1.73倍，三角形电源的相电压等于线电压。

对于交流电来说，相电压就是任一相线(又称为火线)与零线之间的电压。由于三相交流电有三个相电压，其中三个相电压的电压值和频率均相同，且相互之间的相位相差120°，因此，三相交流电对应有三个线电压，其中三个线电压的电压值和频率均相同，且相互间的相位相差120°。

在本申请中，电网的三个输入端分别为R端、S端和T端，对应的三个线电压分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR；其中：

V_RS表示R端和S端之间的线电压；

V_ST表示S端和T端之间的线电压；

V_TR表示T端和R端之间的线电压。

由于随着时间变化，每个线电压的相位也会发生变化，对应的线电压的取值也对应的发生变化。基于上述规律，可以根据线电压随时间变化而幅值变化的波形得到相位波形，从相位波形中可以得出随时间变化的相位变化信息。

步骤102、根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

每个线电压的相位波形均表明不同时刻相位的大小，且该相位波形具有连续性，可以选择任一时间段内的波形作为相序检测所使用的波形数据。

利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

步骤103、根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

具体的，用于表示电网的第一端和第二端之间的线电压的相序是根据第一端确定的。

以三个线电压分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR为例进行说明：

V_RS表示R端和S端之间的线电压，对应的相序为R；

V_ST表示S端和T端之间的线电压，对应的相序为S；

V_TR表示T端和R端之间的线电压，对应的相序为T。

按照相位达到预设值的从先到后的顺序，对三个线电压对应的相序进行组合，得到电网的相序；

其中，该预设值可以180°，或者，可以根据需要设置其他数值。

如果相位达到预设值的从先到后的顺序为V_RS、V_ST以及V_TR，对三个线电压对应的相序进行组合，可以得到相序为RST，作为电网的相序。

本发明实施例提供的方法，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低，能够有效解决相序判断不精准、存在误差的问题；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图。如图2所示，图2所示方法包括：

步骤201、获取电网中三个线电压的相位变化信息；

其中，线电压（Line Voltage）是多相交流电路中在给定点的两相导体间的电压。其中，三相交流电对应有三个线电压，其中三个线电压的电压值和频率均相同，且相互间的相位相差120°。

在本申请中，电网的三个输入端分别为R端、S端和T端，对应的三个线电压分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR；其中：

V_RS表示R端和S端之间的线电压；

V_ST表示S端和T端之间的线电压；

V_TR表示T端和R端之间的线电压。

由于随着时间变化，每个线电压的相位也会发生变化，对应的线电压的取值也对应的发生变化。基于上述规律，可以根据线电压随时间变化而幅值变化的波形得到相位波形，从相位波形中可以得出随时间变化的相位变化信息。

步骤202、根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

每个线电压的相位波形均表明不同时刻相位的大小，且该相位波形具有连续性，可以选择任一时间段内的波形作为相序检测所使用的波形数据。

利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

步骤203、根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

具体的，用于表示电网的第一端和第二端之间的线电压的相序是根据第一端确定的。

以三个线电压分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR为例进行说明：

V_RS表示R端和S端之间的线电压，对应的相序为R；

V_ST表示S端和T端之间的线电压，对应的相序为S；

V_TR表示T端和R端之间的线电压，对应的相序为T。

按照相位达到预设值的从先到后的顺序，对三个线电压对应的相序进行组合，得到电网的相序；

其中，该预设值可以180°，或者，可以根据需要设置其他数值。

如果相位达到预设值的从先到后的顺序为V_RS、V_ST以及V_TR，对三个线电压对应的相序进行组合，可以得到相序为RST，作为电网的相序。

步骤204、判断电网的相序是否为预设的基准相序，得到判断结果；

其中，基准相序为RST或STR或TRS；

如果电网的相序为RST或STR或TRS，则确定判断结果为电网的相序正确；否则，确定判断结果为电网的相序错误。

步骤205、输出判断结果；

可选的，在输出判断结果的同时，如果电网的相序错误，还进行告警提示，如通过告警灯进行告警。

通过判断电网的相序是否为基准相序，来保证用电设备的用电安全。

本发明实施例提供的方法，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低，能够有效解决相序判断不精准、存在误差的问题；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。通过判断电网的相序是否为基准相序，来保证用电设备的用电安全。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的三相三线制交流电相序检测方法的流程图。如图3所示，图3所示方法包括：

步骤301、在检测标识为启动时，获取电网中三个线电压的相位变化信息；

其中，线电压（Line Voltage）是多相交流电路中在给定点的两相导体间的电压。其中，三相交流电对应有三个线电压，其中三个线电压的电压值和频率均相同，且相互间的相位相差120°。

在本申请中，电网的三个输入端分别为R端、S端和T端，对应的三个线电压分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR；其中：

V_RS表示R端和S端之间的线电压；

V_ST表示S端和T端之间的线电压；

V_TR表示T端和R端之间的线电压。

由于随着时间变化，每个线电压的相位也会发生变化，对应的线电压的取值也对应的发生变化。基于上述规律，可以根据线电压随时间变化而幅值变化的波形得到相位波形，从相位波形中可以得出随时间变化的相位变化信息。

进一步的，在检测标识为启动时，执行相序检测功能，以避免频繁执行相序检测操作带来的资源消耗。

步骤302、根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

每个线电压的相位波形均表明不同时刻相位的大小，且该相位波形具有连续性，可以选择任一时间段内的波形作为相序检测所使用的波形数据。

利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

步骤303、根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

具体的，用于表示电网的第一端和第二端之间的线电压的相序是根据第一端确定的。

以三个线电压的数字信号分别表示为V_RS、V_ST以及V_TR为例进行说明：

V_RS表示R端和S端之间的线电压，对应的相序为R；

V_ST表示S端和T端之间的线电压，对应的相序为S；

V_TR表示T端和R端之间的线电压，对应的相序为T。

按照相位达到预设值的从先到后的顺序，对三个线电压对应的相序进行组合，得到电网的相序；

其中，该预设值可以180°，或者，可以根据需要设置其他数值。

如果相位达到预设值的从先到后的顺序为V_RS、V_ST以及V_TR，对三个线电压对应的相序进行组合，可以得到相序为RST，作为电网的相序。

步骤304、更新检测标识为关闭；

具体的，在得到电网的相序后，将检测标识设置为关闭，从而结束相序检测操作。

本发明实施例提供的方法，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低，能够有效解决相序判断不精准、存在误差的问题；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。利用检测标识来控制检测操作是否启动，以避免频繁执行相序检测操作带来的资源消耗。

在上述实施例一至三中，所述三个线电压是通过电压采集电路得到的。

图4为本申请实施例提供的电压采集电路的结构示意图。如图4所示，所述电压采集电路包括结构相同的三个采集支路，其中每个采集支路的输入端分别与三个输入端R、S、T中的两个相连；

所述采集支路包括电压采集电路和分压电路；其中：

所述电压采集电路，用于采集两个输入端之间的电压差值；

所述分压电路包括第一分压单元和第二分压单元，其中：

所述第一分压单元的一端与所述电压采集电路相连，另一端作为对应的线电压的输出端；

所述第二分压单元的一端与所述第一分压单元的另一端相连，另一端接地。

在图4所示结构中，第一分压单元和第二分压单元中至少一个包括用于调整电压值的电阻，还可以包括用于滤波的电容。

在图4所示结构中，三个线电压是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中：

分别表示输入端R与输入端S之间的线电压、输入端S与输入端T之间的线电压、输入端T与输入端R之间的线电压；

分别表示输入端R与输入端S之间的电压差值、输入端S与输入端T之间的电压差值、输入端T与输入端R之间的电压差值；

分别表示第一分压单元的阻值和第二分压单元的阻值。

其中，R1的大小可以为5000欧，R2的大小可以为8060欧。

可选的，该分压电路还可以包括滤波单元，所述滤波单元与第二分压单元并联，其中，该滤波单元可以为电容，大小可以为1纳法。

可选的，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息之前，所述方法还包括

利用偏置电压值

对每个线电压的数值进行调整，其中调整后的每个线电压的数值在模数转换器的输入端支持的数值范围内。

其中，调整后的三个线电压是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中,偏置电压值

是用于调整线电压的大小在模数转换器的输入电压范围内，以便模数转换器进行处理。

可选的，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息，包括：

利用所述模数转换器将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

利用单相锁相环对每个线电压的数字信号进行处理，得到每个线电压的相位变化信息。

其中，所述模数转换器与所述电压采集电路相连，以获得所述电压采集电路采集的三个线电压的模拟信号。

图5为本发明实施例提供的单相锁相环的示意图。如图5所示，该单相锁相环包括：

鉴相器（Phase Detector，PD），用于将每个线电压的相位信号转换成电压信号；

滤波器，与鉴频器相连，用于对电压信号进行滤波处理，得到控制电压；

压控振荡器 (Voltage Controlled Oscillator，VCO)，与滤波器相连，用于在控制电压作用下，输出每个线电压对应的相位波形。

进一步的，滤波器包括：

陷波滤波器（Notch），与鉴相器相连，用于以电网的基波频率的2倍频为滤波频率，进行滤波处理；

低通滤波器（Low Pass Filter，LPF），其两端分别与陷波滤波器和压控振荡器相连，用于对陷波滤波器输出的波形进行滤波处理。

可选的，滤波器还包括：

计算单元，与陷波滤波器相连，用于计算所电网的基波频率的大小，并将计算结果发送给陷波滤波器，作为滤波频率。

具体的，电网的频率是50Hz或者60Hz，可以设置2套参数组，分别为50Hz的参数组和60Hz的参数组。

例如，可以通过检测拨码开关设置的参数组，确定当前所使用的参数组；或者，计算电网电压波形最大值与最小值之间的时间，再根据时间来确定电网电压波形的频率，得到电网的基波频率，进一步设置参数组；或者，对电网电压波形进行频谱分析，获得电网的基波频率，然后设置参数组，使得计算单元根据设置的参数组确定滤波频率。

图6为本申请实施例提供的单相锁相环的另一示意图。如图6所示，该单相锁相环包括：

Clark变换单元，用于将三个线电压进行Clark变换，得到α轴电压分量和β轴电压分量；

Park变换单元，与Clark变换单元相连，用于将α轴电压分量

和β轴电压分量

转换成直轴电压分量

和交轴电压分量

；

控制单元，与Park变换单元相连，用于根据直轴电压分量

和交轴电压分量

之间的夹角，确定每个线电压的相位波形。

在一个示例性实施例中，确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序；以及，确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序。

其中，在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，可以根据得到的三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；否则，不允许确定所述电网的相序。

具体的，可以设置三个相序栈，用于记录相位排序。

其中，对确定第一相位排序进行说明：

图7为本发明实施例提供的三个线电压的一种波形示意图。如图7所示，V_RS、V_ST以及V_TR中任意两个电压的波形之间相位差为120°。在图7所示变化图中，以预设值为180°为例，图7中虚横线标注的位置为180°对应的幅值，由于达到预设值对应的幅值的顺序为V_RS、V_ST以及V_TR，在达到预设值对应的幅值的第一个线电压为V_RS时，当前三个相序栈均为空，则在第一个相序栈中写入R；在达到预设值对应的幅值的第二个线电压为V_ST时，当前三个相序栈中第一个相序栈已被占用，则在第二个相序栈中写入S；在达到预设值对应的幅值的第三个线电压为V_TR时，当前三个相序栈中第一个相序栈和第二个相序栈均已被占用，则在第三个相序栈中写入T，因此，该相序栈对应的第一相序排序为RST。

其中，对确定第二相位排序进行说明：

图8为图7所示的三个线电压的相位随时间变化的示意图。如图8所示，在图8所示变化图中，参见图8中竖实线的交点D1、D2和D3，同理可知，按照相位值从大到小的顺序，该相序栈对应的第二相序排序为RST。

由于第一相序排序和第二相序排序一致，在三个线电压的相位排序为RST时，电网的相序为RST。

其中，对确定第一相位排序进行说明：

图9为本发明实施例提供的三个线电压的另一种波形示意图。如图9所示，V_RS、V_TR以及V_ST中任意两个电压的波形之间相位差为120°。在图9所示变化图中，以预设值为180°为例，图9中虚横线标注的位置为180°对应的幅值，由于达到预设值对应的幅值的顺序为V_RS、V_TR以及V_ST，在达到预设值对应的幅值的第一个线电压为V_RS时，当前三个相序栈均为空，则在第一个相序栈中写入R；在达到预设值对应的幅值的第二个线电压为V_TR时，当前三个相序栈中第一个相序栈已被占用，则在第二个相序栈中写入T；在达到预设值对应的幅值的第三个线电压为V_ST时，当前三个相序栈中第一个相序栈和第二个相序栈均已被占用，则在第三个相序栈中写入S，因此，该相序栈对应的相序为RTS。

其中，对确定第二相位排序进行说明：

图10为图9所示的三个线电压的相位随时间变化的示意图。如图10所示，在图10所示变化图中，参见图10中竖实线的交点D4、D5和D6，同理可知，按照相位值从大到小的顺序，该相序栈对应的第二相序排序为RTS。

由于第一相序排序和第二相序排序一致，在三个线电压的相位排序为RTS时，电网的相序为RTS。

采用上述方式确定电网的相序，可以提高相序确定的准确性，克服电网相序确定不精确、存在误差的问题。

图11为本发明实施例提供的三相三线制交流电相序检测装置的结构示意图。如图11所示，该装置应用于上文电网，包括：

获取模块10，设置为获取电网中三个线电压的相位变化信息；

第一确定模块20，与获取模块10相连，设置为根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

第二确定模块30，与第一确定模块20相连，设置为根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

其中，第一确定模块20用于确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序； 以及，确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序；

其中，所述第二确定模块30用于在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，再根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

可选的，图11所示装置可以采用上文所提供的三相三线制交流电相序检测方法确定电网的相序。

本发明实施例提供的装置，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低，能够有效解决相序判断不精准、存在误差的问题；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

图12为本发明实施例提供的三相三线制交流电相序检测装置的另一结构示意图。如图12所示，该装置应用于上文电网，包括：

模数转换器，用于将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

单相锁相环，用于对每个线电压的数字信号进行处理，输出每个线电压的相位变化信息；

处理器，用于执行上文任一所述的方法。

优选的，所述单相锁相环包括：

陷波滤波器，用于以所述电网的基波频率的2倍频为滤波频率，进行滤波处理。

优选的，所述处理器，还用于获取所述电网的基波频率的大小，并发送给所述陷波滤波器。

可选的，图12所示装置中的处理器可以采用上文所提供的三相三线制交流电相序检测方法确定电网的相序。

本发明实施例提供的装置，通过获取电网中三个线电压的相位变化信息，根据相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，再根据三个线电压的相位排序，确定电网的相序，利用线电压之间相互间的相位差为固定值，且该固定值为120°的特性，由于该相位差的数值较大，因此利用线电压的相位差进行相序的检测，误判的可能性明显降低；且由于相位波形变化规律可知，相位变化具有时延性低的特点，使得相序判断的滞后性得到缓解，能够有效解决相序判断滞后性的问题。

本发明实施例提供一种储存介质，存储有计算机程序，在该计算机程序被运行时，能够执行上文任一所述的方法。

本发明实施例提供一种电机，包括上文所述的装置。

上述装置可以作为独立模块设置在电机，或者，集成于电机的处理器中；用于保证电机的供电安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种三相三线制交流电相序检测方法，其特征在于，应用于三相三线制电网，包括：

获取电网中三个线电压的相位变化信息；

根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

其中，所述根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序，包括：

确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序；

确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序；

其中，在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，再根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三个线电压是通过电压采集电路得到的，其中：

所述电压采集电路包括结构相同的三个采集支路，其中每个采集支路的输入端分别与所述电网的三个输入端R、S、T中的两个相连；

所述采集支路包括电压采集电路和分压电路；其中：

所述电压采集电路，用于采集两个输入端之间的电压差值；

所述分压电路包括第一分压单元和第二分压单元，其中：

所述第一分压单元的一端与所述电压采集电路相连，另一端作为对应的线电压的输出端；

所述第二分压单元的一端与所述第一分压单元的另一端相连，另一端接地。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，三个线电压是通过如下计算表达式得到的，包括：

其中：

分别表示输入端R与输入端S之间的线电压、输入端S与输入端T之间的线电压、输入端T与输入端R之间的线电压；

分别表示输入端R与输入端S之间的电压差值、输入端S与输入端T之间的电压差值、输入端T与输入端R之间的电压差值；

分别表示第一分压单元的阻值和第二分压单元的阻值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息之前，所述方法还包括：

利用偏置电压值

对每个线电压的数值进行调整，其中调整后的每个线电压的数值在模数转换器的输入端支持的数值范围内。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取电网中三个线电压的相位变化信息，包括：

利用所述模数转换器将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

利用单相锁相环对每个线电压的数字信号进行处理，得到每个线电压的相位变化信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述电网的基波频率的大小；

以所述电网的基波频率的2倍频为滤波频率，控制单相锁相环进行滤波处理。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在得到所述电网的相序后，判断所述电网的相序是否为预设的基准相序，得到判断结果；

输出所述判断结果。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基准相序为RST或STR或TRS；其中，R、S、T为所述电网的三个输入端。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在得到所述电网的相序后，更新检测标识为关闭；

其中，在所述检测标识从关闭更新为启动后，再执行获取电网中三个线电压的相位变化信息的操作。

10.一种三相三线制交流电相序检测装置，其特征在于，应用于三相三线制电网，包括：

获取模块，设置为获取电网中三个线电压的相位变化信息；

第一确定模块，设置为根据所述相位变化信息，确定三个线电压的相位排序；

第二确定模块，设置为根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序；

其中，第一确定模块用于确定同一周期内每个线电压的相位达到预设值的先后顺序，将相位达到预设值从先到后的顺序作为三个线电压的第一相位排序； 以及，确定同一周期内同一时刻每个线电压的相位值，将相位值从大到小的顺序作为三个线电压的第二相位排序；

其中，所述第二确定模块用于在所述第一相位排序和所述第二相位排序一致时，再根据三个线电压的相位排序，确定所述电网的相序。

11.一种三相三线制交流电相序检测装置，其特征在于，包括：

模数转换器，用于将采集的三个线电压的模拟信号转换为三个线电压的数字信号；

单相锁相环，用于对每个线电压的数字信号进行处理，输出每个线电压的相位变化信息；

处理器，用于执行如权利要求1至9任一所述的方法。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述单相锁相环包括：

陷波滤波器，用于以所述电网的基波频率的2倍频为滤波频率，进行滤波处理。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：

所述处理器，还用于获取所述电网的基波频率的大小，并发送给所述陷波滤波器。

14.一种电机，其特征在于，包括如权利要求10所述的装置或如权利要求11至13任一所述的装置。

15.一种储存介质,其特征在于，存储计算机程序，所述计算机程序用于实现如权利要求1至9任一所述的方法。

Images