一种电压暂降处理方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及配电网电能质量检测，尤其涉及一种电压暂降处理方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、电网电压暂降或突升是电力系统中常见且严重的问题，可能导致多方面的危害。因此，对于电力系统来说，确保电压稳定是维护正常运行和保障社会生活正常的重要任务。通过采取合适的监测、调节和保护手段，可以有效减轻电网电压波动带来的危害。实际中我们可采用动态电压恢复器(dvr)或者混合式配电变压器(hdt)来进行电压补偿，避免电压波动造成的危害。出现电压波动时，dvr和hdt需要在极短时间内动作，快速进行电压补偿，使负载正常工作。

2、因此，需要电压检测算法准确快速地判断出电网电压是否出现电能质量问题，再由数字控制系统产生dvr或hdt是否需要动作的指令信号，根据这个指令信号进行后续的相关控制。但电力系统中电压暂降可能在ms级的时间尺度内发生，而目前大功率变换器控制系统的采样频率几乎都在10khz以下，而目前大多数方法检测时间长，检测精度不够，无法在较少的采样周期内获取电压幅值，从而尽可能快速地计算出是否需要切换工作模式的指令信号，故亟需一种快速且精确的能够对电压幅值及相位检测的方法，从而更好的解决电压暂降的情况。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种电压暂降处理方法，可以提高电压幅值检测的效率和精确性，从而更好地解决电压暂降问题，保障电力系统的正常工作。

2、为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种电压暂降处理方法，包括：

3、采集电网的实时三相电压信号，并对分别三相电压信号进行采样，获得每相电压的实时电压值；

4、判断所述实时三相电压信号是否含有畸变；

5、若未含有畸变，则利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值；

6、若含有畸变，则利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值；

7、根据所述每相电压的电压幅值或每相电压的基波电压幅值分别计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行。

8、可选地，对分别所述三相电压信号进行采样至少包括一个采样周期。

9、可选地，所述利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值，具体包括：

10、根据如下表达式计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号：

11、

12、其中，uk(t)为k相电压的t时刻电压值，k＝a、b、c，u'k(t)为与所述k相电压正交的信号，ts为采样周期，ω为采样频率；

13、根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，通过如下表达式计算得到每相电压的电压幅值ukm：

14、

15、进一步地，根据所述每相电压的电压幅值，通过如下表达式计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行：

16、

17、其中，un为电网电压的额定值，(un-ukm)/un计算得出的值为k相电压的暂降深度，sk为经数字控制系统计算得出的电压补偿装置是否需要投入运行的指令信号，当sk为1时，表示高电平，代表电网电压异常，电压补偿装置需要投入运行；当sk为0时，表示低电平，代表电网电压异常，代表电压补偿装置不需要投入运行。

18、可选地，所述利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值，具体包括：

19、根据所述每相电压的实时电压值，通过如下表达式计算得到每相电压的基波电压幅值ukm1：

20、

21、其中，xk1为k相电压的基波分量，xk2为k相电压2次谐波分量的瞬时值。

22、进一步地，根据所述每相电压的基波电压幅值，通过如下表达式计算每相电压的暂降深度，根据每相电压的暂降深度判断电压补偿装置是否需要投入运行：

23、

24、其中，un为电网电压的额定值，(ukm1-un)/un计算得出的值为k相电压的暂降深度，sk为经数字控制系统计算得出的电压补偿装置是否需要投入运行的指令信号，当sk为1时，表示高电平，代表电网电压异常，电压补偿装置需要投入运行；当sk为0时，表示低电平，代表电网电压异常，代表电压补偿装置不需要投入运行。

25、可选地，所述的电压暂降处理方法，还包括根据每相电压的暂降深度判断电压暂降类型；

26、若每相电压暂降深度一样，则发生对称电压暂降；

27、若每相电压暂降深度不一样，则发生不对称电压暂降。

28、本发明实施例还提供了一种电压暂降处理系统，用于实现如上任意一项所述的电压暂降处理方法，包括：

29、电压信号采集模块，用于采集电网的实时三相电压信号，并对分别三相电压信号进行采样，获得每相电压的实时电压值；

30、电压畸变判断及电压幅值计算模块，用于判断所述实时三相电压信号是否含有畸变；若未含有畸变，则利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值；若含有畸变，则利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值；

31、电压补偿判断模块，用于根据所述每相电压的电压幅值或每相电压的基波电压幅值分别计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行。

32、本发明实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的电压暂降处理方法。

33、本发明实施例还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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项所述的电压暂降处理方法。

34、与现有技术相比，本发明提供了一种电压暂降处理方法、系统、设备及介质，首先采集电网的实时三相电压信号，并对分别三相电压信号进行采样，获得每相电压的实时电压值；再判断所述实时三相电压信号是否含有畸变；若未含有畸变，则利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值；若含有畸变，则利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值；最后计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行。本发明通过将三角变换应用于电压幅值检测，可以提高电压幅值检测的效率和精确性，从而进一步提高了电力系统的可靠性和稳定性。

技术特征：

1.一种电压暂降处理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电压暂降处理方法，其特征在于，对分别所述三相电压信号进行采样至少包括一个采样周期。

3.如权利要求1所述的电压暂降处理方法，其特征在于，所述利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值，具体包括：

4.如权利要求3所述的电压暂降处理方法，其特征在于，根据所述每相电压的电压幅值，通过如下表达式计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行：

5.如权利要求1所述的电压暂降处理方法，其特征在于，所述利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值，具体包括：

6.如权利要求5所述的电压暂降处理方法，其特征在于，根据所述每相电压的基波电压幅值，通过如下表达式计算每相电压的暂降深度，根据每相电压的暂降深度判断电压补偿装置是否需要投入运行：

7.如权利要求1所述的电压暂降处理方法，其特征在于，还包括根据每相电压的暂降深度判断电压暂降类型；

8.一种电压暂降处理系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-7任意一项所述的电压暂降处理方法，包括：

9.一种电压暂降处理设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的电压暂降处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的电压暂降处理方法。

技术总结
本发明公开了一种电压暂降处理方法、系统、设备及介质，首先采集电网的实时三相电压信号，并对分别三相电压信号进行采样，获得每相电压的实时电压值；再判断所述实时三相电压信号是否含有畸变；若未含有畸变，则利用三角变换的方法，计算得到与每相电压的实时电压值相互正交的信号，获得每相电压的正交信号；根据所述每相电压的正交信号以及所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的电压幅值；若含有畸变，则利用三角变换的方法，根据所述每相电压的实时电压值，计算得到每相电压的基波电压幅值；最后计算每相电压的暂降深度并判断电压补偿装置是否需要投入运行。本发明可以提高电压幅值检测的效率和精确性，保障电力系统的正常工作。

技术研发人员：金旻昊,樊立波,韩荣杰,孙智卿,张水云,方响,程炜东,屠永伟,王亿,黄佳斌,来益博,宣羿,蒋建,陈益芳,王奇锋,陆涛,邵鹏程
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23