申请/专利权人：深圳鹏城新能科技有限公司

申请日：2018-04-08

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN108490275B

主分类号：G01R29/18

分类号：G01R29/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2018.09.28#实质审查的生效;2018.09.04#公开

摘要：本发明提供一种三相相序数字检测方法及其装置，该检测方法包括：对三相交流电压进行采样获得三相电压信号，对三相电压信号进行数字变换获得中间变量m和n，选定某个时刻，在该时刻m和n均大于零或均小于零，确定随后时间内m和n经过零值的先后顺序，据此判断出三相电压的相序。本发明具有快速，简单，易于实现，同时能够减少硬件成本，系统稳定性强的优点。

主权项：1.一种快速三相相序数字检测方法，其特征在于,包括以下几个步骤：步骤一：利用信号采集单元对三相交流电压进行采样，三相电压Va，Vb，Vc经过采样单元后变为数字信号；步骤二：利用数字信号处理单元对采集的数字信号进行数字滤波和变换，将三相电压Va，Vb，Vc变换为两个中间变量m和n；步骤三：相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和n均处于大于零的状态，或者m和n均处于小于零的状态，以此为基点，确认随后时间内m和n经过零值的先后顺序，从而判断三相系统的相序。

全文数据：一种快速三相相序数字检测方法及其装置技术领域[0001]本发明属于电力电子技术领域，涉及相序检测，特别涉及一种三相相序数字检测方法及其装置。背景技术[0002]目前三相系统相序检测，大部分采用比较复杂的模拟电路检测，此种检测方法增加电路硬件成本，同时也会增加装置的体积;也有部分采用数字锁相环的检测方法，此种方法需要快速的计算与锁相运算，算法复杂。以上方法都难以实现减少成本，同时计算简单的特点。发明内容[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种快速简单的三相相序数字检测方法及其装置。[0004]本发明提供一种快速三相相序数字检测方法，包括以下几个步骤:步骤一:利用信号采集单元对三相交流电压进行采样，三相电压Va，Vb，Vc经过采样单元后变为数字信号;步骤二:利用数字信号处理单元对采集的数字信号进行数字滤波和变换，将三相电压Va，Vb，Vc变换为两个中间变量m和η;步骤三:相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态或者m和η均处于小于零的状态），以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，据此判断三相系统的相序。[0005]优选地，还包括步骤四：输出相序检测结果。[0006]优选地，所述步骤二中，将三相电压¥3，¥^¥。变换为两个中间变量111和11的公式为：[0007]优选地，所述步骤三中，判断三相系统的相序的具体方法是，在K时刻后的Κ+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零或者首次变为大于零），若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，V。;若η比m先经过零值，则相序为Va，V。，Vb。[0008]本发明提供一种快速三相相序数字检测装置，该三相相序数字检测装置包括:信号采集单元、数字信号处理单元、相序检测单元;所述信号采集单元用于对三相交流电压进行采样，得到采样信号Va，Vb，V。;所述数字信号处理单元将采样信号Va，Vb，V。进行数字变换得到中间变量m和η;所述相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态或者m和η均处于小于零的状态），以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，据此判断三相系统的相序。[0009]优选地，还包括相序输出显示单元，用于输出相序检测单元判断的相序结果。[0010]优选地，采样信号Va，Vb，V。利用下面的公式进行数字变换得到中间变量m和η:[0011]优选地，判断三相系统的相序的具体方法是，在所述K时刻后的K+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零或者首次变为大于零），若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，Vc，若η比m先经过零值，则相序为Va，V。，Vb。[0012]本发明的优点在于：快速，简单，易于实现，同时能够减少硬件成本，系统稳定性强，具体表现在:采用现有微处理器资源，不增加其他元器件，通过对三相电压Va，Vb，Vc进行采样，并完成数字滤波，基本沿用了数字系统的现有资源，不增加额外电路，减少硬件成本；通过简单的变换运算，得到中间变量m和n，然后通过m和η经过零值的顺序判断三相系统的相序，算法简单易于实现，同时程序的代码不到10行就能完成，不占用很多的计算单元，极大的降低微处理器的计算资源，系统稳定性强;能够快速的检测相序顺序，由于m和η从全部大于零或全部小于零的时刻到m或η经过零值的时间小于半个市电周期，检测时间最短为半个市电周期，如果采用DQ变换的方法判断相序，需要进行DQ变换，最快时间也需要1个市电周期;本方法只用通过简单的算法逻辑，不仅能够判断正常三相系统的相序，同时能够在缺相情况下也得到准确的相序信息。附图说明[0013]图1为本发明三相相序检测流程示意图。[0014]图2为市电三相电压的波形。[0015]图3为中间变量m和η的波形。[0016]图4为相序检测算法的不意图。具体实施方式[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。[0018]本发明提供一种快速三相相序数字检测方法，该快速三相相序数字检测方法的大致流程如图1所示，主要包括以下几个步骤:步骤一:利用信号采集单元对三相交流电压进行采样，三相电压Va，Vb，Vc经过采样单元后变为数字信号；步骤二:利用数字信号处理单元对采集的数字信号进行数字滤波和变换，将三相电压Va，Vb，V。变换为两个中间变量m和η，变换公式如下：，其中每相电压幅值不定，当Va，Vb，V。为正序接入时，其波形如图2所示，此时m和η的波形如图3所示;步骤三:相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序参见图4:选定某个时刻Κ，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态或均处于小于零的状态），以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，从而判断三相系统的相序，在K+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零或者首次变为大于零），若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，Vc，若η比m先经过零值，则相序为Va，Vc，Vb。在图2中m比η先经过零值，相序为Va，Vb，V。;步骤四：输出相序检测结果。[0019]本发明提供一种快速三相相序数字检测装置，该相序数字检测装置包括:信号采集单元、数字信号处理单元、相序检测单元，相序输出显示单元;所述信号采集单元用于对三相交流电压进行采样，得到采样信号va，Vb，V。;所述数字信号处理单元将采样信号Va，Vb，V。进行数字变换得到中间变量m和η，其中，m和η变换公式如下；所述相序检测单元采用相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态或者m和η均处于小于零的状态），以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，从而判断三相系统的相序，在Κ+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零或者首次变为大于零），若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，V。，若η比m先经过零值，则相序为ν3，ν。，％;相序输出显示单元用于输出相序检测单元判断的相序结果。[0020]本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。

权利要求：1.一种快速三相相序数字检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一:利用信号采集单元对三相交流电压进行采样，三相电压Va，Vb，Vc经过采样单元后变为数字信号；步骤二:利用数字信号处理单元对采集的数字信号进行数字滤波和变换，将三相电压Va，Vb，V。变换为两个中间变量m和η;步骤三:相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态，或者m和η均处于小于零的状态，以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，从而判断三相系统的相序。2.根据权利要求1所述的一种快速三相相序数字检测方法，其特征在于：还包括步骤四，输出相序检测结果。3.根据权利要求1或2所述的一种快速三相相序数字检测方法，其特征在于:所述步骤二中，将三相电压¥3，¥^¥。变换为两个中间变量111和11的公式为4.根据权利要求1或2或3所述的一种快速三相相序数字检测方法，其特征在于:所述步骤三中，判断三相系统的相序的具体方法是，在K时刻后的Κ+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零，或者m和η中的某一个变量首次变为大于零，若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，Vc;若η比m先经过零值，贝Ij相序为Va，Vc，Vb〇5.—种快速三相相序数字检测装置，其特征在于，该相序数字检测装置包括信号采集单元、数字信号处理单元、相序检测单元，所述信号采集单元用于对三相交流电压进行采样，得到采样信号Va，Vb，V。;所述数字信号处理单元将采样信号Va，Vb，V。进行数字变换得到中间变量m和η;所述相序检测单元采用如下相序检测算法判断相序:选定某个时刻K，在该时刻，中间变量m和η均处于大于零的状态，或者m和η均处于小于零的状态，以此为基点，确认随后时间内m和η经过零值的先后顺序，从而判断三相系统的相序。6.根据权利要求5所述的一种快速三相相序数字检测装置，其特征在于:还包括相序输出显示单元，用于输出显示相序检测结果。7.根据权利要求5或6所述的一种快速三相相序数字检测装置，其特征在于:数字信号处理单元利用下面的公式将采样信号^，1进行数字变换得到中间变量11和118.根据权利要求5或6或7所述的一种快速三相相序数字检测装置，其特征在于:判断三相系统的相序的具体方法是，在所述K时刻后的Κ+Τ时刻，m或η中某一个变量首次变为小于零或者首次变为大于零），若m比η先经过零值，则相序为Va，Vb，V。，若η比m先经过零值，则相序为Va，V^Vb。

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