一种零序电流检测计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种零序电流检测计算方法，用于电能质量监测设备，该方法包括：通过检测电网电流，获取电网电流值的表达式；将所述电网电流值的表达式进行分解，获取基波电流值的表达式；利用所述基波电流值的表达式，得到零序电流值的计算公式；其中，所述零序电流值的计算公式为：i01＝A01cosωt+B01sinωt；i01为要检测的零序电流，A01、B01为所述零序电流比例因子，ω为电网电流角频率；计算所述零序电流比例因子，并依据所述零序电流计算公式，计算得到零序电流实时值。可见，该方法实现电能质量监测设备能够快速检测计算出电网中的零序电流实时值，计算量较�。沟缒苤柿考嗖馍璞缚焖俑俚缤兴枰牧阈虻缌鳎阌诤蠹兜缒苤柿坎钩ド璞傅氖凳蓖肚�。
【专利说明】一种零序电流检测计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电子监测领域，特别是涉及一种零序电流检测计算方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会快速发展，人们生活水平的提高，用电量的急剧增加，三相四线制的不平 衡越来越明显，零序电流的问题也越来越明显，零序电流的产生将导致中性线的过流烧毁 或者过流保护，影响用电客户的使用，为此，出现了不同类型的电能质量监测设备，可以根 据监测设备监测到的数据，对三相不平衡进行调节，如何能提前预知零序电流的大�。丫� 成为电能质量监测设备监控电网电流中的一个关键监测量。
[0003] 为此，一些学者提出了不同的监测量计算方法，例如，傅里叶变化算法、快速傅里 叶变换算法等基于傅里叶变换的监测方法，或者基于D-Q变换的算法，先将A-B-C坐标系转 到a坐标系再转到p-q坐标系，再转到a坐标系，再转回A-B-C坐标系,特别是三 相不平衡时，计算量几何级增加，不利于算法的实现，或实现的设备价格较高，上述方法计 算量大，对电能质量监测设备的硬件要求很高，需要多个DSP芯片或者ARM与DSP结合的芯 片才能完成，且实时性差，不便于后级电能质量治理设备的投切。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种零序电流检测计算方法，以实现电能质量监测设备能够 快速检测计算出电网中的零序电流实时值，计算量较�。沟缒苤柿考嗖馍璞缚焖俑� 踪电网中所需要的零序电流，便于后级电能质量补偿设备的实时投切。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种零序电流检测计算方法，用于电能质量监 测设备，该方法包括：
[0006] 检测电网电流，获取电网电流值的表达式；
[0007] 将所述电网电流值的表达式进行分解，获取基波电流值的表达式；
[0008] 利用所述基波电流值的表达式，得到零序电流值的计算公式；其中，所述零序电流 值的计算公式为：icu = AcilCos to t+BdiSin cot Jtll为要检测的零序电流，Aci^ Bcil为零序电流 比例因子，《为电网电流角频率；
[0009] 计算所述零序电流比例因子，并依据所述零序电流计算公式，计算得到零序电流 实时值。
[0010] 优选的，所述检测电网电流，获取电网电流值的表达式，包括：
[0011] 电流传感器将电网电流转化为电流信号，并将所述电流信号发送给采样电路；
[0012] 所述采样电路将所述电流信号转换为电压信号，将所述电压信号送给模数转换A/ D电路；
[0013] 所述模数转换A/D电路将所述电压信号进行转换，转换为数字信号，获取电网电 流值的表达式。
[0014] 优选的，所述电网电流值的表达式如下：
[0015]
【权利要求】
1. 一种零序电流检测计算方法，其特征在于，用于电能质量监测设备，包括： 检测电网电流，获取电网电流值的表达式； 将所述电网电流值的表达式进行分解，获取基波电流值的表达式； 利用所述基波电流值的表达式，得到零序电流值的计算公式；其中，所述零序电流值的 计算公式为；i(ii = AMCoswt+BMsinwt ;iM为要检测的零序电流，Am、8。1为零序电流比例 因子，《为电网电流角频率； 计算所述零序电流比例因子，并依据所述零序电流计算公式，计算得到零序电流实时 值。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测电网电流，获取电网电流值的表达 式，包括： 电流传感器将电网电流转化为电流信号，并将所述电流信号发送给采样电路； 所述采样电路将所述电流信号转换为电压信号，将所述电压信号送给模数转换A/D电 路； 所述模数转换A/D电路将所述电压信号进行转换，转换为数字信号，获取电网电流值 的表达式。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电网电流值的表达式如下：
其中，i(t)为电网电流值，Ii。为正序电流分量幅值，12。为负序电流分量幅值，I。。为零 序电流分量幅值，巧,，为正序电流分量初相位角，口2。为负序电流分量初相位角，妍为零序 电流分量初相位角，《为电网电流角频率。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基波电流值的表达式如下：
其中，ii(t)为电网电流中的基波电流，111为基波正序电流幅值，121为基波负序电流幅 值，1。1为基波零序电流幅值，巧1为基波正序电流分量初相位角，牺为基波负序电流分量 初相位角，口。1为基波零序电流分量初相位角。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述零序电流比例因子Aw和8。1的计算公 式如下： A〇l - Aai+Abi+Aci, B〇i = Bai+Bbi+Bci ; 其中，Agi为H相电中A相得零序电流比例因子，Abi为H相电中B相得零序电流比例因 子，Ati为立相电中C相得零序电流比例因子，Bgi为立相电中A相得无功电流比例因子，Bbi 为H相电中B相得无功电流比例因子，为H相电中C相得无功电流比例因子。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Agi、Abi及Ati的计算公式如下：
其中，lAk为A相电网电流数据的离散化值，《Ak为A相第k个电流采样点的相位；
其中，IBk为B相电网电流数据的离散化值，《Bk为B相第k个电流采样点的相位；
其中，ICk为C相电网电流数据的离散化值，《Ck为C相第k个电流采样点的相， k G [0, 499]。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Bgi、Bbi及Bti的计算公式如下：
其中，lAk为A相电网电流数据的离散化值，《Ak为A相第k个电流采样点的相位；
其中，IBk为B相电网电流数据的离散化值，《Bk为B相第k个电流采样点的相位；
其中，ICk为C相电网电流数据的离散化值，《Ck为C相第k个电流采样点的相位， k G [0, 499]。
【文档编号】G01R19/25GK104391170SQ201410803147
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】王莹, 高涵冰, 肖立, 姚然, 李奇锋, 赵娜, 高宇航, 李德宇, 马骁, 任智慧 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司承德供电公司
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