正负序电流实时检测的方法

摘要

本发明公开了一种正负序电流实时检测的方法，步骤如下：采样获得三相交流电流；检测采样时刻与该电流同步旋转的正序角度值θ+(k)，取与该电流反相同步旋转的负序角度值θ-(k)＝-θ+(k)；将三相交流电流的瞬时值变换到αβ坐标系下的α(k)、β(k)分量；将当前采样时刻角度值θ+和θ-、α-β坐标系下的α(k)、β(k)分量、上次采样时刻的角度值θ+(k-1)和θ-(k-1)以及上一采样时刻的α(k-1)、β(k-1)分量作为已知量，计算得出α-β坐标系下当前正序分量α+(k)、β+(k)及当前负序分量α-(k)、β-(k)的瞬时值；进行反Clark变换，得到当前三相正序分量和三相负序分量。本发明算法简单，实时性强，解决了复数计算、滤波器、构造同步旋转向量等方法带来的复杂运算、算法延时等问题，保证了正负序分量检测的实时性、准确性；适用范围广、易于工程实现。

主权项

一种正负序电流实时检测的方法，其特征是，包括如下步骤：1)对三相交流电流进行连续采样，并将每次采样结果保存为与采样时间顺序相关的序列形式IA(k)、IB(k)、IC(k)，且相邻两次采样的时间间隔为Δt(k)，其中下标A、B、C代表三相分量，k表示采样序列顺序号；2)检测采样时刻与该电流同步旋转的正序角度值θ+(k)，取与该电流反相同步旋转的负序角度值θ‑(k)＝‑θ+(k)，θ+(k)和θ‑(k)是关于采样时间的序列；3)进行三相电流瞬时值IA(k)、IB(k)、IC(k)的Clark变换； α ( k ) β ( k ) = 2 3 1 - 1 2 - 1 2 0 3 2 - 3 2 I A ( k ) I B ( k ) I C ( k ) - - - ( 1 ) 根据公式(1)计算得到α(k)、β(k)序列，分别表示三相电流变换到α‑β两相静止坐标系下的α轴分量和β轴分量；4)计算获得α‑β两相静止坐标系下的正负序分量；将步骤2)中获得的当前正序角度值θ+(k)、负序角度值θ‑(k)、上一个采样周期的正、负序角度值θ+(k‑1)、θ‑(k‑1)、以及步骤3)中获得的α‑β两相静止坐标系下的当前α(k)、β(k)分量、上一个采样周期的α(k‑1)、β(k‑1)分量，带入下式进行计算： α + ( k ) β + ( k ) α - ( k ) β - ( k ) = cos ( θ + ( k ) ) - sin ( θ + ( k ) ) 0 0 sin ( θ + ( k ) ) cos ( θ + ( k ) ) 0 0 0 0 cos ( θ - ( k ) ) - sin ( θ - ( k ) ) 0 0 sin ( θ - ( k ) ) cos ( θ - ( k ) ) · C - 1 · α ( k ) β ( k ) α ( k - 1 ) β ( k - 1 ) - - - ( 2 ) 其中， C = cos ( θ + ( k ) ) - sin ( θ + ( k ) ) cos ( θ - ( k ) ) - sin ( θ - ( k ) ) sin ( θ + ( k ) ) cos ( θ + ( k ) ) sin ( θ - ( k ) ) cos ( θ - ( k ) ) cos ( θ + ( k - 1 ) ) - sin ( θ + ( k - 1 ) ) cos ( θ - ( k - 1 ) ) - sin ( θ - ( k - 1 ) ) sin ( θ + ( k - 1 ) ) cos ( θ + ( k - 1 ) ) sin ( θ - ( k - 1 ) ) cos ( θ - ( k - 1 ) ) 得到α‑β两相静止坐标系下的当前正序分量α+(k)、β+(k)及当前负序分量α‑(k)、β‑(k)的瞬时值；5)将步骤4)计算得到的α‑β两相静止坐标系下的正序分量α+(k)、β+(k)及负序分量α‑(k)、β‑(k)进行反Clark变换； I A + ( k ) I B + ( k ) I C + ( k ) = 1 0 - 1 2 3 2 - 1 2 - 3 2 α + ( k ) β + ( k ) - - - ( 3 ) I A - ( k ) I B - ( k ) I C - ( k ) = 1 0 - 1 2 3 2 - 1 2 - 3 1 α - ( k ) β - ( k ) - - - ( 4 ) 根据公式(3)、(4)得到当前三相正序分量瞬时值IA+(k)、IB+(k)、IC+(k)和三相负序分量瞬时值IA‑(k)、IB‑(k)、IC‑(k)。