WO2019013733A1 - Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети - Google Patents

Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети Download PDF

Info

Publication number
WO2019013733A1
WO2019013733A1 PCT/UA2018/000059 UA2018000059W WO2019013733A1 WO 2019013733 A1 WO2019013733 A1 WO 2019013733A1 UA 2018000059 W UA2018000059 W UA 2018000059W WO 2019013733 A1 WO2019013733 A1 WO 2019013733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signals
voltage
phase
frequency component
signal
Prior art date
Application number
PCT/UA2018/000059
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ filed Critical Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Publication of WO2019013733A1 publication Critical patent/WO2019013733A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra

Definitions

  • the invention relates to electrical engineering, and can be used to improve the quality of electrical energy in power supply systems, in particular, to methods for determining the main frequency component of the phase voltage of a network with an asymmetrical three-phase circuit.
  • the determination of the instantaneous signal of the main frequency component (harmonics) of the supply voltage has a determining role for controlling power generation and storage systems, as well as power line converters, uninterruptible power supplies (UPS), network inverters for alternative energy sources, and dynamic distortion compensators voltages (DKIN) and other conversion equipment connected to the network. Therefore, it is extremely important to create and implement a method for determining high quality signals with maximum accuracy and speed of detection, despite the presence of voltage distortions, such as frequency changes, harmonics, drawdowns and voltage surges, as well as other disturbances of the power supply parameters.
  • voltage distortions such as frequency changes, harmonics, drawdowns and voltage surges
  • the disadvantages of this method include the calculation of averaged values, which can contribute to a certain 9 error, as well as dependence on phase synchronism, which can affect the accuracy of calculations in the presence of phase imbalances.
  • quadrature signals are divided into components with positive and negative sequence of the reference signal ⁇ .
  • the network frequency is a key variable of the monitoring system (frequency tuning FLL).
  • the main disadvantage of the described method is that the described system requires information on the main frequency of the mains and therefore this system may be unstable if there are uncertainties in this parameter, and the dependence on the parameters of the three-phase circuit may affect the operation of the system during voltage imbalance on phases.
  • EP2354800A1 of 01.02.2010, IPC G01R 19/25 there is a known method for determining the main frequency component of the supply voltage, which consists in determining the value of the phase voltage of the mains, form a quadrature accompanying signal of the phase voltage of the mains, as well as signals with data on the frequency of the mains.
  • the harmonic components of the mains voltage are also taken into account.
  • the indicated method directly estimates the fundamental frequency instead of the phase angle. According to the described method, the magnitude of the transition period in which the measured main frequency component reaches a sinusoidal form with the same amplitude and frequency as the real main component is 1.5 periods.
  • the disadvantages of this method include the dependence on the evaluation of the main network frequency, which can affect the operation of the system, if there is an error in this parameter, as well as the determination of higher harmonic frequencies with amplitude fixation and phase shift, can lead to a response time delay.
  • the technical task, the solution of which, the claimed invention is directed, is to create a method for determining the instantaneous value of the main frequency component of the supply voltage with determining the amplitude and phase of the main frequency component for individual phases, ensuring high accuracy and speed of signal generation.
  • the technical result achieved from the implementation of the claimed invention is to increase the speed and accuracy of the phase determination of the instantaneous value of the main frequency component of the network voltage, as well as the amplitude and angle of phase shift in a wide frequency range, while the use of low sampling frequency allows you to optimize the operation of computing equipment by unloading the central processor.
  • the essence of the claimed invention lies in the fact that they form a constant frequency component of Tdco, taking into account the quantization time and frequency of the power supply network.
  • Based on the signals of the input and nominal phase voltage form quadrature voltage signals equivalent to the signals in the fixed ⁇ / ⁇ coordinate system by determining the signal ⁇ , leading the signal of the incoming phase voltage with frequency limitation of higher harmonics in a given range, and generating the signal Ua in antiphase to the incoming phase voltage signal.
  • Formed signals pass through the filter of the first order, configured to filter higher harmonics and preserve the quadrature of the signals.
  • the received signals are passed through a second-order filter, where they filter the lower order harmonics and generate signals with information about the instantaneous value of the main frequency component of the phase voltage of the supply network and its amplitude.
  • figure 1 - functional block diagram of the algorithm according to the method for determining the instantaneous value of the main frequency component of the supply voltage
  • figure 2 waveform voltage with the use of the method in a static mode
  • FIG. 3 oscillograms of voltages with application of the method in a dynamic mode with decrease and distortion of the mains voltage; 4 shows waveforms of voltage with the use of the method with an asymmetric three-phase network.
  • the method of determining the main frequency component of the mains voltage is that they measure the value of the phase voltage of the supply network, form a quadrature accompanying signal of the phase voltage of the supply network, as well as signals with data on the frequency of the supply network.
  • Block 1 - forming a signal of the constant frequency component Tdco, taking into account the quantization time and frequency of the power supply network, by going to relative values.
  • Block 3 generating a signal that is out of phase to the incoming phase voltage signal and filtering the received signals with a first-order filter, configured to filter the higher harmonics and preserve the signal quadrature.
  • Block 5 phase corrections, received signals with information about the instantaneous value of the main frequency component, determining the values characterizing the phase and amplitude of the corrected signals, as well as allowing to determine the instantaneous value of the main frequency component of the supply voltage U1.
  • a constant frequency component Tdco is formed, taking into account the quantization time hq and frequency f of the supply network, with respect to the circular frequency ⁇ determined by the formula
  • the functional unit 2 based on the measured value of the input phase voltage U and the nominal phase voltage Umn normalized to the amplitude value, form a quadrature leading signal ⁇ , the input phase voltage with frequency limitation of higher harmonics in a given range. At this stage, the cut of higher harmonics, starting with the 5th and more.
  • quadrature voltage signals are formed, equivalent to signals in the fixed ⁇ / ⁇ coordinate system, by defining signals labeled ⁇ and Ua, while the signal ⁇ is leading in relation to ⁇ , and the signal Ua is in antiphase to the incoming signal of the phase voltage U.
  • the generated signals are passed through a first-order filter configured to filter higher harmonics not falling under the slice in the function block 2, and maintain quadrature with Ignals, taking into account the constant frequency component of Tdco and constant filter in radians of network frequency f.
  • Received signals ⁇ ; Ua, located in quadrature with respect to each other, are fed to functional unit 4 where they pass through a second-order filter that provides filtering of lower order harmonics, mainly from the 2nd to the 5th harmonic, and form the output signals ⁇ 'Ua, 'leading signals ⁇ ; Ua in phase, with information about the instantaneous value of the main frequency component of the phase voltage of the supply network and its amplitude.
  • the instantaneous amplitude value Um of the main frequency component of the power supply network is determined.
  • the value of the main frequency component of the supply voltage U1 is determined, taking into account the phase shift and bringing the received signal to a value close to the theoretical one, thus performing a phase correction.
  • U 1 U m xsinG (2)
  • the above method allows to perform calculations at a low sampling rate.
  • oscillograms of voltages are given in static (FIG. 2) and dynamic (FIG. 3) modes with a quantization time of 27 and 333 ⁇ s.
  • the first above top oscillogram shows the distorted phase voltage of the supply network (thick line) and the theoretical main frequency component of the network voltage (main harmonic), the second oscillogram shows the calculated main frequency components of the voltage, as well as the calculated values of the angle ⁇ displayed on the third waveform with a quantization time of 27 ⁇ s and a ZZZmks (stepped line).
  • the first above oscillogram shows the distorted phase voltage of the power supply network and the calculated main harmonic (bold line), while the second oscillogram shows the calculated main frequency components of the voltage at a quantization time of 27 ⁇ s and ⁇ imaginary influence liability.
  • the time for determining the main frequency component of the network voltage in a dynamic mode is 0.5 of the network period, which is shown in (FIG. 3).
  • FIG. 4 shows the implementation of the proposed method with asymmetric voltage distortion and different voltage levels in phases.
  • the theoretical and calculated (bold line) signals of the main frequency component of the mains voltage are displayed.
  • the given oscillograms also indicate that from the moment the algorithm was put into operation until the synchronization of the theoretical and the calculated signals, time commensurate with one period of the network elapses.
  • the implementation of the described method ensures the achievement of the stated technical result, allowing high-precision and speed to carry out phase-by-phase determination of the instantaneous value of the main frequency component of the mains voltage, as well as the amplitude and angle of phase shift in a wide frequency range, using low sampling rate.
  • the application of the described algorithm according to the claimed invention contributes to the rapid response to changes in the composition of the harmonics, as well as ensuring the most effective noise suppression in a given frequency range, with increased speed and accuracy of the calculation process.
  • the claimed invention can be implemented in the control system of a dynamic voltage compensator.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

Согласно способу, формируют постоянную частотную составляющую Τdω. Исходя из сигналов входящего и номинального фазного напряжения, формируют квадратурные сигналы напряжения, посредством определения сигнала Uβ, опережающего сигнал входящего фазного напряжения с ограничением частоты высших гармоник в заданном диапазоне, и формирования сигнала Uα, находящегося в противофазе к входящему сигналу фазного напряжения. Сформированные сигналы пропускают через фильтр первого порядка, сконфигурированный с возможностью фильтрации высших гармоник и сохранения квадратуры сигналов. Полученные сигналы пропускают через фильтр второго порядка, где выполняют фильтрацию гармоник более низкого порядка и формируют сигналы с информацией о мгновенном значении основной частотной составляющей фазного напряжения питающей сети и ее амплитуде. Определяют мгновенное значение амплитуды Um и выполняют корректировку по фазе, при этом, определяют величины, характеризирующие положение, корректируемых сигналов по фазе и амплитуде, а также позволяющие определить мгновенное значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1.

Description

2018/000059
Название изобретения: Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети
Область техники:
Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для повышения качества электрической энергии в системах электроснабжения, в частности, к способам определения основной частотной составляющей фазного напряжения сети при несимметричной трехфазной цепи.
Предшествующий уровень техники:
Известно, что важным аспектом эффективного функционирования различной преобразовательной техникой является определение мгновенных значений основных составляющих тока и напряжения питающей сети.
В частности, определение мгновенного сигнала основной частотной составляющей (гармоники) напряжения питающей сети, имеет предопределяющее значение для управления системами генерации и накопления энергии, а также преобразователями линий электропередач, источниками бесперебойного питания (ИБП), сетевыми инверторами для альтернативных источников энергии, динамическими компенсаторами искажения напряжений (ДКИН) и другим, подключаемым к сети преобразовательным оборудованием. По этому, чрезвычайно важным является создание и реализация способа определения сигналов высокого качества с максимальной точностью и скоростью определения, несмотря на наличие искажений напряжения, таких как изменения частоты, наличие гармоник, просадки и скачки напряжения, а также другие нарушения параметров питающей сети.
Большинство известных способов очень чувствительны к гармоническим искажениям, а также могут зависеть от дисбаланса фаз при трехфазной сети. Более того, в однофазном случае возможна неустранимая флуктуация гармоник высокого порядка. С целью устранения подобных явлений, на практике ограничивают диапазон частот пропускания схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), что в свою очередь, приводит к очень низкой производительности, так как, скорость вычислений значительно уменьшается.
Из патента РФ N° RU2560145 МПК G01R 23/00 известен способ определения частоты трехфазного напряжения, в котором для определения
частоты первой гармоники F1 промышленного трехфазного напряжения используют сигналы всех трех фаз Ua, Ub, Uc, суммируя напряжения всех трех фаз, подсчитывают напряжение нулевой последовательности Uo. Из напряжения нулевой последовательности Uo фильтром выделяют напряжение третьей гармоники промышленной частоты U3, определяют частоту F3 напряжения третьей гармоники промышленной частоты U3, из которой определяют частоту первой гармоники F l=F3/3.
К недостаткам указанного способа можно отнести, вычисление усредненных значений, что может вносить определенную 9 погрешность, а также зависимость от синхронности фаз, что может повлиять на верность вычислений при наличии дисбаланса фаз.
Из патента US8067932B2 от 29.1 1.201 1 , МПК G01R 19/25 известны система и способ мониторинга сети в реальном времени, который включает:
- преобразование из многофазной (abc) в двухфазную (αβ) систему, согласно измеренному многофазному входному напряжению или току для генерирования набора из двух сигналов, несущих информацию о компонентах положительной и отрицательной последовательности исходного многофазного входного сигнала; - генерирование квадратурного сигнала посредством двух генераторов квадратурных сигналов αβ;
- частотное регулирование контролируемых αβ, обеспечивая равность настраиваемой частоты, основной частоте контролируемых сигналов αβ;
- расчет квадратурных сигналов в реальном времени, при чем, квадратурные сигналы разделяют на компоненты с положительные и отрицательной последовательностью опорного сигнала αβ.
В этом изобретении частота сети является ключевой переменной системы мониторинга (частотная подстройка FLL).
Основным недостатком описанного способа можно считать то, что описанная система требует наличия информации об основной частоте питающей сети и следовательно, эта система может быть нестабильной при наличии неопределенностей в таком параметре, при этом зависимость от параметров трехфазной цепи, может повлиять на работу системы при дисбалансе напряжения на фазах. Также из патента ЕР2354800А1 от 01.02.2010, МПК G01R 19/25, известен способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети, заключающийся в том, что определяют з значение фазного напряжения питающей сети, формируют квадратурный сопутствующий сигнал фазного напряжения питающей сети, а также сигналы с данными о частоте питающей сети. В другом предпочтительном варианте осуществления при определении основной составляющей напряжения сети, также учтены гармонические составляющие напряжения сети. Указанный метод, непосредственно оценивает основную частоту вместо фазового угла. Согласно описанному способу, величина переходного периода, при котором измеренная основная частотная составляющая, достигает синусоидальной формы с той же амплитудой и частотой, что и реальная основная составляющая, составляет 1.5 периода.
К недостаткам указанного способа можно отнести зависимость от оценки основной частоты сети, что может повлиять на работу системы, при наличии погрешности в таком параметре, а также определение частот высших гармоник с фиксацией амплитуды и фазового сдвига, может привести к задержке по времени срабатывания.
Техническая задача:
Технической задачей, на решение которой, направлено заявленное изобретение, является создание способа определения мгновенного значения основной частотной составляющей напряжения питающей сети с определением амплитуды и фазы основной частотной составляющей по отдельным фазам, с обеспечением высокой точности и скорости формирования сигналов.
Технический результат:
Технический результат, достигнутый от реализации заявляемого изобретения, заключается в увеличении скорости и точности пофазного определения мгновенного значения основной частотной составляющей напряжения сети, а также амплитуды и угла сдвига фаз в широком диапазоне частот, при этом, применение низкой частоты дискретизации позволяет оптимизировать работу вычислительной техники, путем разгрузки центрального процессора.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что формируют постоянную частотную составляющую Tdco с учетом времени квантования и частоты питающей сети. Исходя из сигналов входящего и номинального фазного напряжения, формируют квадратурные сигналы напряжения, эквивалентные сигналам в неподвижной системе координат α/β, посредством определения сигнала υβ, опережающего сигнал входящего фазного напряжения с ограничением частоты высших гармоник в заданном диапазоне, и формирования сигнала Ua, находящегося в противофазе к входящему сигналу фазного напряжения. Сформированные сигналы; пропускают через фильтр первого порядка, сконфигурированный с возможностью фильтрации высших гармоник и сохранения квадратуры сигналов. Полученные сигналы пропускают через фильтр второго порядка, где выполняют фильтрацию гармоник более низкого порядка и формируют сигналы с информацией о мгновенном значении основной частотной составляющей фазного напряжения питающей сети и ее амплитуде. На следующем этапе, определяют мгновенное значение амплитуды Um и выполняют корректировку по фазе, при этом, определяют величины, характеризирующие положение, корректируемых сигналов по фазе и амплитуде, а также позволяющие определить мгновенное значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1. Краткое описание чертежей:
Сущность заявляемого изобретения поясняется но не ограничивается следующими изображениями:
фиг.1 - функциональная блок схема алгоритма согласно способу определения мгновенного значения основной частотной составляющей напряжения питающей сети;
фиг.2 - осциллограммы напряжений с применением способа в статическом режиме;
фиг.З - осциллограммы напряжений с применением способа в динамическом режим при снижении и искажении напряжения сети; фиг.4 - осциллограммы напряжений с применением способа при несимметричной трехфазной сети.
Описание осуществления изобретения:
Исходя из вышеизложенного, следует отметить, что заявляемый способ предусматривает различные варианты и альтернативные формы реализации. Конкретный вариант осуществления показан посредством приведенных графических материалов, а также в описании изобретения. При этом, изобретение не ограничивается конкретной раскрытой формой и может охватывать все возможные варианты исполнения, эквиваленты и альтернативы, в рамках существенных признаков раскрытых в формуле изобретения.
Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети, заключается в том, что измеряют значение фазного напряжения питающей сети, формируют квадратурный сопутствующий сигнал фазного напряжения питающей сети, а также сигналы с данными о частоте питающей сети.
Описывая заявляемое изобретение, условно можно выделить, пять функциональных блоков алгоритма определения основной
б частотной составляющей напряжения питающей сети, отображенных на блок-схеме формирования сигналов (фиг.1 ).
Блок 1 - формирования сигнала постоянной частотной составляющей Tdco с учетом времени квантования и частоты питающей сети, посредством перехода к относительным величинам. Блок 2 - формирования сигнала υβθ, опережающего сигнал входящего фазного напряжения с ограничением частоты высших гармоник в заданном диапазоне.
Блок 3 - формирования сигнала находящегося в противофазе к входящему сигналу фазного напряжения и фильтрации полученных сигналов фильтром первого порядка, сконфигурированным с возможностью фильтрации высших гармоник и сохранения квадратуры сигналов.
Блок 4 - фильтрации квадратурных сигналов, посредством фильтра второго порядка, обеспечивающего фильтрацию гармоник более низкого порядка и формирование сигналов с информацией о мгновенном значении основной частотной составляющей фазного напряжения питающей сети и ее амплитуде с определением мгновенного значения амплитуды Um.
Блок 5 - корректировки по фазе, полученных сигналов с информацией, о мгновенном значении основной частотной составляющей, с определением величин, характеризирующих фазу и амплитуду корректируемых сигналов, а также позволяющие определить мгновенное значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1.
Промышленная применимость:
Описание последовательности действий алгоритма, определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети. В функциональном блоке 1 , формируют постоянную частотную составляющую Tdco с учетом времени квантования гкв и частоты f питающей сети, по отношению к круговой частоте со, определяемой по формуле
ω=2πχι (1 )
что позволяет привести исходные значения частоты питающей сети f к постоянной скалярной величине, применяемой в дальнейшем расчете и позволяющей повысить точность и скорость работы алгоритма. Такое преобразование величин позволяет минимизировать зависимость работы алгоритма от значения частоты питающей сети.
В функциональном блоке 2, исходя из измеренного значения входящего фазного напряжения U и нормированного по амплитудному значению номинального фазного напряжения Umn, формируют квадратурный опережающий сигнал υβθ, входящего фазного напряжения с ограничением частоты высших гармоник в заданном диапазоне. На данном этапе осуществляется срез высших гармоник, начиная с 5-й и более.
На следующем этапе, в функциональном блоке 3 формируют квадратурные сигналы напряжения, эквивалентные сигналам в неподвижной системе координат α/β, посредством определения сигналов, обозначенных как υβ, и Ua, при этом сигнал υβ является опережающим по отношению к υβθ, а сигнал Ua находится в противофазе к входящему сигналу фазного напряжения U. Сформированные сигналы, пропускают через фильтр первого порядка, сконфигурированный с возможностью фильтрации высших гармоник, не попавших под срез в функциональном блоке 2, и сохранения квадратуры сигналов, с учетом постоянной частотной составляющей Tdco и постоянной фильтра в радианах частоты сети f.
Полученные сигналы υβ; Ua, находящиеся в квадратуре по отношению друг к другу, подают на функциональный блок 4 где, пропускают через фильтр второго порядка обеспечивающий фильтрацию гармоник более низкого порядка, преимущественно от 2-й до 5-й гармоники, и формируют на выходе сигналы υβ' Ua,' опережающие сигналы υβ; Ua по фазе, с информацией о мгновенном значении основной частотной составляющей фазного напряжения питающей сети и ее амплитуде.
После чего, исходя из полученных сигналов υβ' Ua' и известного ранее значения амплитуды номинального фазного напряжения питающей сети Umn, определяют мгновенное значение амплитуды Um основной частотной составляющей питающей сети.
На следующем этапе в функциональном блоке 5, определяют значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1 с учетом фазного сдвига и приведением, полученного сигнала к значению близкому с теоретическим, выполняя, таким образом, корректировку по фазе.
На ряду, с этим определяют величины, характеризирующие фазу и амплитуду корректируемых сигналов, а также, позволяющие определить мгновенное значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1 среди которых расчетный угол Θ основной частотной составляющей напряжения питающей сети, а также мгновенное значение амплитуды Um, определенное ранее. Так же следует отметить, что данные величины являются взаимозависимыми, что позволяет определять мгновенное значение U1 по следующему соотношению:
U1= UmxsinG (2) Приведенный способ позволяет производить вычисления при низкой частоте дискретизации. Как пример реализации заявляемого способа приведены осциллограммы напряжений в статическом (фиг.2) и динамическом (фиг.З) режимах с временем квантования 27 и 333 мкс.
На (фиг. 2) на первой сверху осциллограмме показано искаженное фазное напряжение питающей сети (жирная линия) и теоретическая основная частотная составляющая напряжения сети (основная гармоника), на второй осциллограмме показаны расчетные основные частотные составляющие напряжения, а также расчетные значения угла Θ отображенные на третьей осциллограмме при времени квантования 27мкс и ЗЗЗмкс (ступенчатая линия).
На (фиг.З) отображен динамический режим работы алгоритма. Первая сверху осциллограмма, показывает искаженное фазное напряжение питающей сети и расчетную основную гармонику (жирная линия), при этом на второй осциллограмме показаны расчетные основные частотные составляющие напряжения при времени квантования 27мкс и ЗЗЗмкс.
Исходя из, приведенных изображений можно сделать выводы, что теоретические и расчетные значения основной частотной составляющей напряжения сети и угла Θ практически совпадают, при этом расчетные величины при времени квантования 27мкс и ЗЗЗмкс также совпадают, что свидетельствует о возможности работы алгоритма, согласно заявляемому способу, в широком диапазоне частот.
Время определения основной частотной составляющей напряжения сети в динамическом режиме составляет 0.5 периода сети, что показано на (фиг.З).
ю Также на (фиг. 4) показана реализация заявляемого способа при несимметричном искажении напряжения и разных уровнях напряжения по фазам. На нижней осциллограмме, отображены теоретические и расчетные, (жирная линия) сигналы основной частотной составляющей напряжения сети. Приведенные осциллограммы, также свидетельствуют о том, что с момента включения алгоритма в работу до синхронизации теоретического и расчетного сигналов проходит время соизмеримое с одним периодом сети.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать выводы, что реализация описанного способа, обеспечивает достижение заявленного технического результата, позволяя с высокой точность и скоростью осуществлять пофазное определение мгновенного значения основной частотной составляющей напряжения сети, а также амплитуды и угла сдвига фаз в широком диапазоне частот, с применением низкой частоты дискретизации. Применение описанного алгоритма согласно заявляемому изобретению, способствует оперативному реагированию на изменения состава гармоник, а также обеспечению наиболее эффективного помехоподавления в заданном диапазоне частот, с увеличенной скоростью и точностью процесса расчета.
Заявляемое изобретение может быть реализовано в системе управления динамического компенсатора напряжений.

Claims

Формула изобретения
Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети, заключающийся в том, что измеряют значение фазного напряжения питающей сети, формируют квадратурный сопутствующий сигнал фазного напряжения питающей сети, а также сигналы с данными о частоте питающей сети отличающийся тем, что формируют постоянную частотную составляющую Tdco с учетом времени квантования и частоты питающей сети, исходя из сигналов входящего и номинального фазного напряжения, формируют квадратурные сигналы напряжения, эквивалентные сигналам в неподвижной системе координат α/β, посредством определения сигнала υβ, опережающего сигнал входящего фазного напряжения с ограничением частоты высших гармоник в заданном диапазоне, и формирования сигнала Ua, находящегося в противофазе к входящему сигналу фазного напряжения, сформированные сигналы, пропускают через фильтр первого порядка, сконфигурированный с возможностью фильтрации высших гармоник и сохранения квадратуры сигналов, полученные сигналы пропускают через фильтр второго порядка, где выполняют фильтрацию гармоник более низкого порядка и формируют сигналы с информацией о мгновенном значении основной частотной составляющей фазного напряжения питающей сети и ее амплитуде, после чего, определяют мгновенное значение амплитуды Um и выполняют корректировку по фазе, при этом, определяют величины, характеризирующие фазу и амплитуду корректируемых сигналов, а также позволяющие определить мгновенное значение основной частотной составляющей напряжения питающей сети U1.
PCT/UA2018/000059 2017-07-12 2018-06-13 Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети WO2019013733A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA201707381 2017-07-12
UAA201707381 2017-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019013733A1 true WO2019013733A1 (ru) 2019-01-17

Family

ID=65002258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2018/000059 WO2019013733A1 (ru) 2017-07-12 2018-06-13 Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019013733A1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141935A (ja) * 2006-11-29 2008-06-19 C & S Kokusai Kenkyusho:Kk 単相交流信号の基本波成分検出方法
EP2354800A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-10 ABB Research Ltd Method of and apparatus for determining fundamental frequency component of the grid voltage
RU2560145C1 (ru) * 2014-05-27 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Способ определения частоты трехфазного напряжения

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141935A (ja) * 2006-11-29 2008-06-19 C & S Kokusai Kenkyusho:Kk 単相交流信号の基本波成分検出方法
EP2354800A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-10 ABB Research Ltd Method of and apparatus for determining fundamental frequency component of the grid voltage
RU2560145C1 (ru) * 2014-05-27 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Способ определения частоты трехфазного напряжения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Han et al. Comparative performance evaluation of orthogonal-signal-generators-based single-phase PLL algorithms—A survey
Sadeque et al. Direct phase-angle detection for three-phase inverters in asymmetrical power grids
Pérez et al. A robust phase-locked loop algorithm to synchronize static-power converters with polluted AC systems
Kulkarni et al. A novel design method for SOGI-PLL for minimum settling time and low unit vector distortion
Lamo et al. An efficient FPGA implementation of a quadrature signal-generation subsystem in SRF PLLs in single-phase PFCs
Ama et al. Phase-locked loop based on selective harmonics elimination for utility applications
Orallo et al. Harmonics measurement with a modulated sliding discrete Fourier transform algorithm
Robles et al. Frequency-adaptive stationary-reference-frame grid voltage sequence detector for distributed generation systems
Roncero-Sanchez et al. Robust frequency-estimation method for distorted and imbalanced three-phase systems using discrete filters
Pádua et al. Frequency-adjustable positive sequence detector for power conditioning applications
Fang et al. A novel frequency-adaptive PLL for single-phase grid-connected converters
Mojiri et al. Robust adaptive frequency estimation of three-phase power systems
Sahoo et al. An enhanced frequency-adaptive single-phase grid synchronization technique
US8010304B2 (en) Apparatus and method for measuring active and reactive powers
Mihalache A high performance DSP controller for three-phase PWM rectifiers with ultra low input current THD under unbalanced and distorted input voltage
Bamigbade et al. Parameter estimation and grid synchronization using a first-order frequency-locked loop
Ginn III et al. Digital control method for grid-connected converters supplied with nonideal voltage
Rasheduzzaman et al. A modified SRF-PLL for phase and frequency measurement of single-phase systems
Xiu et al. A practical and fast sequence components detection scheme for three-phase unbalanced grid voltage
Patil et al. Modified dual second-order generalized integrator FLL for frequency estimation under various grid abnormalities
WO2019013733A1 (ru) Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети
Hoepfner et al. Symmetrical components detection with FFDSOGI-PLL under distorted grid conditions
RU2668330C1 (ru) Способ определения основной частотной составляющей напряжения питающей сети
Sun et al. An Improved $\alpha\beta $-EPLL Based on Active Disturbance Rejection Control for Complicated Power Grid Conditions
Malekpour et al. Monitoring and measurement of power quality indices using an adaptive notch filter

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18831599

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18831599

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1