CN117491721B - 一种零序电压控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种零序电压控制方法、装置、电子设备及存储介质，涉及电力电子技术领域，该方法包括：分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；根据相邻时刻三相调制波的值确定过零点的状态；以距离和过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压。本发明的有益效果：通过确定三相调制波的值确定过零点的状态以确定零序电压的状态，并获取三相调制波到对应载波边界的距离调整原始零序电压，而三相点平衡和母线中点平衡出现异常并不会影响三相调制波的变化，可适用于更多的零序电压计算场景，泛用性更强。对零序电压的变化进行了限定，有效避免零序电压在除过零点外发生突变，有效解决零序电压出现异常突变的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种零序电压控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
光伏并网系统一般采用三相三线制系统，为有效降低损耗、提升系统效率，三相三线制系统调制方式一般采用断续PWM调制（DPWM）。即在三相调制波的基础上叠加一定的零序电压，然后按照传统的PWM进行调制即可。
现有的零序电压是在三相点平衡和母线中点平衡的情况下计算得到的，使用范围受限，在三相点平衡和母线中点平衡出现异常时，零序电压异常突变，影响调制波波形。进一步地，为了减小零序电压突变导致的电流波形畸变问题，现有技术对零序电压的突变范围进行了限制，即将最大突变幅值限制在一定阈值范围内，这种方案虽在一定程度上可以缓解三相点平衡和母线中点平衡出现异常时零序电压突变程度，但零序电压仍存在一定的突变，这些突变也最终会导致电流波出现震荡，影响系统稳定运行。
发明内容
本发明解决的问题是如何减小零序电压异常问题。
为解决上述问题，本发明提供一种零序电压控制方法，包括：
分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；
根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态；
以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压。
本发明中，通过确定三相调制波的值以确定过零点的状态以确定零序电压的状态，并获取三相调制波到对应载波边界的距离调整原始零序电压，而三相点平衡和母线中点平衡出现异常并不会影响三相调制波的变化，相比于现有技术中通过三相点平衡和母线中点平衡的情况下计算零序电压，可适用于更多的零序电压计算场景，泛用性更强。且仅通过三相调制波过零点的状态调整零序电压，其他时刻零序电压方向保持不变，对零序电压的变化进行了限定，可有效避免零序电压在除过零点外发生突变，并可有效解决零序电压出现异常突变的问题。
可选地，所述根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态包括：
按照预设间隔时间获取所述三相调制波的值；
分别将前一时刻所述三相调制波的值和当前时刻所述三相调制波的值与0进行比较；
根据比较结果确定所述过零点的状态。
可选地，所述根据比较结果确定所述过零点的状态包括：
当前一时刻所述三相调制波的值小于0，且当前时刻所述三相调制波的值大于0，则所述过零点的状态为上升过零点；
当前一时刻所述三相调制波的值大于0，且当前时刻所述三相调制波的值小于0，则所述过零点的状态为下降过零点。
可选地，所述以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压包括：
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波上边界的距离的最小值，得到第一距离；
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波下边界的距离的最小值，得到第二距离；
根据所述第一距离、所述第二距离和所述过零点的状态调整所述原始零序电压。
可选地，所述根据所述第一距离、所述第二距离和所述过零点的状态调整所述原始零序电压包括：
比较所述第一距离和所述第二距离的大小，将所述第一距离和所述第二距离中的较小值赋值所述原始零序电压。
可选地，所述根据所述第一距离、所述第二距离和所述过零点的状态调整所述原始零序电压还包括：
当所述过零点的状态为上升过零点时，取赋值后的所述原始零序电压的负值，得到所述目标零序电压；
当所述过零点的状态为下降过零点时，取赋值后的所述原始零序电压得到所述目标零序电压。
可选地，所述分别获取三相调制波到对应载波边界的距离包括：
当所述三相调制波的值大于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离为1与所述三相调制波的值的差，所述三相调制波到对应载波下边界的距离为所述三相调制波的值；
当所述三相调制波的值小于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离为负的所述三相调制波的值，所述三相调制波到对应载波下边界的距离为1与所述三相调制波的值的和。
本发明还提供一种零序电压控制装置，包括：
获取单元，用于分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；
处理单元，用于根据相邻两个所述三相调制波的值确定过零点的状态；
调整单元，用于以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压。
本发明提供的零序电压控制装置与所述零序电压控制方法相较于现有技术的优势基本相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种电子设备，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上述所述的零序电压控制方法。
本发明提供的电子设备与所述零序电压控制方法相较于现有技术的优势基本相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述所述的零序电压控制方法。
本发明提供的计算机可读存储介质与所述零序电压控制方法相较于现有技术的优势基本相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例的零序电压控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例的零序电压与三相调制波波形示意图；
图3为异常情况下零序电压波形图；
图4为本发明实施例调整后的零序电压波形图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
如图1所示，本发明实施例提供了一种零序电压控制方法，包括：
步骤S1、分别获取三相调制波到对应载波边界的距离。
具体地，三相调制波vk表示为：
；
其中，k=a，b，c，M表示调制深度，即调制波的最大幅值，w表示角频率，单位是弧度每秒，t表示时间，单位是秒。
定义vkh为三相调制波到对应载波上边界的距离，vkl为三相调制波到对应载波下边界的距离。
当所述三相调制波的值大于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离vkh为1与所述三相调制波的值的差，即vkh=1-vk，所述三相调制波到对应载波下边界的距离vkl为所述三相调制波的值，vkl=vk；当所述三相调制波的值小于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离vkh为负的所述三相调制波的值，即vkh=-vk，所述三相调制波到对应载波下边界的距离vkl为1与所述三相调制波的值的和，即vkl=1+vk。
步骤S2、根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态。
具体地，如图2中，纵坐标表示波形的幅度，横坐标表示时间，零序电压中每个过零点均与三相调制波的过零点对应，如图中零序电压过零点A1与三相调制波va中的过零点A2对应，零序电压过零点B1与三相调制波vb中的过零点B2对应，零序电压过零点C1与三相调制波vc中的过零点C2对应，则通过判断三相调制波过零点的状态可以判断零序电压中过零点的状态。
可选地，所述根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态包括：
按照预设间隔时间获取所述三相调制波的值；其中，预设间隔时间可根据实际系统运行频率设定，本实施例以62μs进行说明。
分别将前一所述三相调制波的值和当前所述三相调制波的值与0进行比较。
当前一时刻所述三相调制波的值小于0，且当前时刻所述三相调制波的值大于0，则所述过零点的状态为上升过零点；即va-1＜0，va＞0，则三相调制波va的该过零点状态为上升过零点。
当前一时刻所述三相调制波的值大于0，且当前时刻所述三相调制波的值小于0，则所述过零点的状态为下降过零点；即vb-1＜0，vb＞0，则三相调制波vb的该过零点状态为下降过零点。
需要说明的是，判断三相调制波过零点的状态的方法再次不做限定，可根据实际情况进行选择。
步骤S3、以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序。
可选地，所述以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压包括：
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波上边界的距离的最小值，得到第一距离；即比较vah、vbh和vch的最小值，得到第一距离Minvkh。
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波下边界的距离的最小值，得到第二距离；即比较val、vbl和vcl的最小值，得到第一距离Minvkl。
比较所述第一距离和所述第二距离的大小，将所述第一距离和所述第二距离中的较小值赋值所述原始零序电压。
当所述过零点的状态为上升过零点时，将第一距离和第二距离中较小的值赋值所述原始零序电压，并取负值，得到所述目标零序电压；即当过零点的状态为上升过零点时，零序电压VZ=-MIN（Minvkh，Minvkl）。
当所述过零点的状态为下降过零点时，取赋值后的所述原始零序电压得到所述目标零序电压；即当过零点的状态为下降过零点时，零序电压VZ=MIN（Minvkh，Minvkl）。
如图3所述，为母线不平衡或者三相电源不平衡等情况下，零序电压的波形，其中横坐标表示时间，纵坐标表示波形的幅度，可以看到，该零序电压的波形仍存在较大的突变，即图中圈出的部分，因为在过零点附近三相调制波会有重叠的部分，导致零序电压取到错误的点。而如图4所示，为将过本发明的零序电压控制方法进行调整后的零序电压，其中横坐标表示时间，纵坐标表示波形的幅度，可以看到，该零序电压变化平稳，未存在突变情况。
本发明又一实施例还提供一种零序电压控制装置，包括：
获取单元，用于分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；
处理单元，用于根据相邻两个所述三相调制波的值确定过零点的状态；
调整单元，用于以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压。
本实施例提供的零序电压控制装置与零序电压控制方法能够产生的技术效果基本相同，在此不再赘述。
本发明又一实施例还提供一种电子设备，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上述所述的零序电压控制方法。
本实施例提供的电子设备与零序电压控制方法能够产生的技术效果基本相同，在此不再赘述。
本发明又一实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述所述的零序电压控制方法。
本实施例提供的计算机可读存储介质与零序电压控制方法能够产生的技术效果基本相同，在此不再赘述。
现将描述可以作为本发明的服务器或客户端的电子设备，其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
电子设备包括计算单元，其可以根据存储在只读存储器（ROM）中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器（RAM）中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出（I/O）接口也连接至总线。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。在本申请中，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发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种零序电压控制方法，其特征在于，包括：
分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；
根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态
所述根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态，包括：
按照预设间隔时间获取所述三相调制波的值；
当前一时刻所述三相调制波的值小于0，且当前时刻所述三相调制波的值大于0，则所述过零点的状态为上升过零点；
当前一时刻所述三相调制波的值大于0，且当前时刻所述三相调制波的值小于0，则所述过零点的状态为下降过零点；
以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压；
所述以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压包括：
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波上边界的距离的最小值，得到第一距离；
取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波下边界的距离的最小值，得到第二距离；
比较所述第一距离和所述第二距离的大小，将所述第一距离和所述第二距离中的较小值赋值所述原始零序电压；
当所述过零点的状态为所述上升过零点时，取赋值后的所述原始零序电压的负值，得到所述目标零序电压；
当所述过零点的状态为所述下降过零点时，取赋值后的所述原始零序电压得到所述目标零序电压。
2.根据权利要求1所述的零序电压控制方法，其特征在于，所述分别获取三相调制波到对应载波边界的距离包括：
当所述三相调制波的值大于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离为1与所述三相调制波的值的差，所述三相调制波到对应载波下边界的距离为所述三相调制波的值；
当所述三相调制波的值小于0时，所述三相调制波到对应载波上边界的距离为负的所述三相调制波的值，所述三相调制波到对应载波下边界的距离为1与所述三相调制波的值的和。
3.一种零序电压控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于分别获取三相调制波到对应载波边界的距离；
处理单元，用于根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态；所述根据相邻时刻所述三相调制波的值确定过零点的状态，包括：按照预设间隔时间获取所述三相调制波的值；当前一时刻所述三相调制波的值小于0，且当前时刻所述三相调制波的值大于0，则所述过零点的状态为上升过零点；当前一时刻所述三相调制波的值大于0，且当前时刻所述三相调制波的值小于0，则所述过零点的状态为下降过零点；
调整单元，用于以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压，所述以所述距离和所述过零点的状态调整原始零序电压，得到目标零序电压包括：取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波上边界的距离的最小值，得到第一距离；取当前时刻每个所述三相调制波到对应载波下边界的距离的最小值，得到第二距离；比较所述第一距离和所述第二距离的大小，将所述第一距离和所述第二距离中的较小值赋值所述原始零序电压；当所述过零点的状态为所述上升过零点时，取赋值后的所述原始零序电压的负值，得到所述目标零序电压；当所述过零点的状态为所述下降过零点时，取赋值后的所述原始零序电压得到所述目标零序电压。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1和2任一项所述的零序电压控制方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1和2任一项所述的零序电压控制方法。
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