一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，屬于電力系統(tǒng)電網(wǎng)故障檢測的【技術領域】。本發(fā)明利用周期差值法，在電網(wǎng)電壓較小難以與設定閾值比較時，屏蔽電壓瞬時值周期差值法判斷，轉而用電壓變化率周期差值法進行故障判斷；當電壓變化率瞬時值在零點附近一段范圍內，屏蔽電壓變化率瞬時值周期差值法判斷，電壓瞬時值周期差值法進行故障判斷，改善了現(xiàn)有技術在電網(wǎng)電壓較小時難以確定故障的缺陷，解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)電壓突變故障檢測慢的問題。
【專利說明】—種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開了一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，屬于電力系統(tǒng)電網(wǎng)故障檢測的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著新能源的開發(fā)和利用以及公共環(huán)境政策和電力市場擴大等因素共同作用，分布式發(fā)電得到了長足的進步。微電網(wǎng)就是在分布式發(fā)電基礎上，提高了供電可靠性，改善了電能質量，所形成的一種新型的供電方式。它是一個由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷及監(jiān)控、保護裝置等組合而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)能夠實現(xiàn)自我控制，保護和管理的自治，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時孤立運行。其中，當電網(wǎng)出現(xiàn)突變故障時，微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)需要快速的檢測出該故障發(fā)生并實現(xiàn)與故障電網(wǎng)的快速分離從而保證微電網(wǎng)自身的安全穩(wěn)定。因此，研究對電網(wǎng)電壓突變故障的快速檢測及實現(xiàn)對于保證微電網(wǎng)可靠運行具有重要現(xiàn)實意義。
[0003]目前，在傳統(tǒng)電網(wǎng)突變故障檢測中，常采用電壓有效值的檢測的方法，利用檢測到的有效值與設定的閾值進行比較，當檢測到的有效值超過閾值時，從而判斷出故障。有效值檢測方法通常較慢不滿足快速檢測的要求。
[0004]電壓瞬時值零點處值比較小，難以設定閾值進行判斷，所以在電壓瞬時值過零點附近采用電壓變化率周期差值法進行判斷。由于DSP數(shù)字采樣存在誤差，實際零點，采入DSP后有一定的數(shù)字量，所以精確過零點附近段的選擇有一定的難度。電壓變化率周期差值法過零點附近段的選擇也有這樣的問題。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述【背景技術】的不足，提供了一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法。
[0006]本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術方案:
[0007]一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1，采集電網(wǎng)電壓瞬時值信號、電壓變化率信號；
[0009]步驟2，以相同采樣頻率對相鄰兩周期的電網(wǎng)電壓瞬時值信號、電壓變化率信號進行采樣，得到相鄰兩周期各采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值、電壓變化率瞬時值；
[0010]步驟3，利用周期差值法求得相鄰兩周期各采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值的差值、電壓變化率瞬時值的差值，確定各采樣點類型，再根據(jù)采樣點類型進而判定電網(wǎng)運行情況:
[0011]當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值不為0，且相鄰兩周期中該采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值大于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值時，電網(wǎng)在該米樣點故障；
[0012]當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值為0.，電壓變化率瞬時值不為0，且相鄰兩周期中該采樣點電壓變化率瞬時值差值的絕對值大于電壓變化率閾值時，電網(wǎng)在該改采樣點故障；
[0013]當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值不為0，且相鄰兩周期中該采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值小于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值時，電網(wǎng)正常運行；
[0014]當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值為0，電壓變化率瞬時值不為0，且相鄰兩周期中該采樣點電壓變化率瞬時值差值絕對值小于電壓變化率閾值時，電網(wǎng)正常運行。
[0015]作為所述檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法的進一步優(yōu)化方案:
[0016]所述采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值連續(xù)大于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值N次時，判定電網(wǎng)在該采樣點故障，N為大于2的整數(shù)；
[0017]所述采樣點電壓變化率瞬時值差值的絕對值大于電壓變化率閾值M次時，判定電網(wǎng)在該采樣點故障，M為大于2的整數(shù)。
[0018]本發(fā)明采用上述技術方案，具有以下有益效果:改善了現(xiàn)有技術在電網(wǎng)電壓較小時難以確定故障的缺陷，解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)電壓突變故障檢測慢的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為快速檢測電網(wǎng)電壓突變故障總體實現(xiàn)結構框圖。
[0020]圖2為二階諧振濾波器產生2路正交信號原理圖。
[0021]圖3為單相軟件鎖相環(huán)結構框圖。
[0022]圖4單相軟件鎖相實驗結果圖。
[0023]圖5突變故障快速檢測實驗波形。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明在傳統(tǒng)的電網(wǎng)電壓突變故障檢測基礎上，通過檢測電網(wǎng)電壓瞬時值結合電網(wǎng)電壓變化率瞬時值，用DSP存儲相鄰兩個周期電網(wǎng)電壓和電壓變化率的瞬時值，用周期差值法快速判斷出電網(wǎng)突變故障的方法。提出一種可快速檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，用以解決傳統(tǒng)電網(wǎng)電壓突變故障檢測慢的問題。
[0026]將電網(wǎng)電壓瞬時值/電網(wǎng)電壓變化率瞬時值U通過采樣調理電路板進行調理，我們以單相電壓瞬時值u為例進行說明，為時間t的正弦波函數(shù)。我們通過采樣調理電路板，將幅值比較大的電網(wǎng)電壓，調節(jié)成DSP的A/D 口允許接入的電壓范圍(O~+3v)。
[0027]三相電網(wǎng)電壓瞬時值:
【權利要求】
1.一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1，采集電網(wǎng)電壓瞬時值信號、電網(wǎng)電壓變化率信號； 步驟2，以相同采樣頻率對相鄰兩周期的電網(wǎng)電壓瞬時值信號、電壓變化率信號進行采樣，得到相鄰兩周期各采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值、電壓變化率瞬時值； 步驟3，利用周期差值法求得相鄰兩周期各采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值的差值、電壓變化率瞬時值的差值，確定各采樣點類型，再根據(jù)采樣點類型進而判定電網(wǎng)運行情況: 當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值不為O，且相鄰兩周期中該采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值大于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值時，電網(wǎng)在該米樣點故障； 當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值為0.，電壓變化率瞬時值不為O，且相鄰兩周期中該采樣點電壓變化率瞬時值差值的絕對值大于電壓變化率閾值時，電網(wǎng)在該改采樣點故障； 當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值不為O，且相鄰兩周期中該采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值小于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值時，電網(wǎng)正常運行； 當采樣點電網(wǎng)電壓瞬時值為0.，電壓變化率瞬時值不為O，且相鄰兩周期中該采樣點電壓變化率瞬時值差值絕對值小于電壓變化率閾值時，電網(wǎng)正常運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種檢測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，其特征在于:所述采樣點的電網(wǎng)電壓瞬時值差值絕對值連續(xù)大于電網(wǎng)電壓瞬時值閾值N次時，判定電網(wǎng)在該采樣點故障，N為大于2的整數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種檢 測電網(wǎng)電壓突變故障的方法，其特征在于:所述采樣點電壓變化率瞬時值差值的絕對值大于電壓變化率閾值M次時，判定電網(wǎng)在該采樣點故障，M為大于2的整數(shù)。
【文檔編號】G01R31/00GK103901306SQ201410141746
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權日:2014年4月9日
【發(fā)明者】鄭愫, 龔春英, 王峰, 陳杰, 陳新, 王慧貞 申請人:南京航空航天大學