一種三相電相序判斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力學領(lǐng)域，特別是一種三相電相序判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子、電力、儀表、自動控制和電力電子設(shè)備中，往往需要檢測判斷三相交流電 源的相序，如果相序有誤就需要及時形成保護。特別是對于只允許單向旋轉(zhuǎn)的設(shè)備而言，如 果相序有誤可能造成其旋轉(zhuǎn)件損壞；如載人電梯因相序的改變，使運行方向與預定方向相 反，可能危及人身安全。這時就有必要采取措施進行相序檢測。
[0003] 早期的相序檢測常由電容、電阻組成，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但電容值較大、功耗較大且 體積也大。現(xiàn)有的相序檢測方法使用的數(shù)字邏輯或單片機，邏輯較為復雜且容易產(chǎn)生誤判。
[0004] 另，公開號為CN101320063B發(fā)明名稱為三相交流電相序檢測裝置及方法，需要經(jīng) 過角頻率計算才能判斷三相交流電的相序方向；公開號為CN104459354A發(fā)明名稱為一種 三相交流電網(wǎng)相序檢測方法及裝置，需要根據(jù)所述三相電壓正序分量的兩相旋轉(zhuǎn)坐標計算 三相電壓正序分量的幅值，根據(jù)所述三相電壓負序分量的兩相旋轉(zhuǎn)坐標計算三相電壓正序 分量的幅值；以上通過計算角頻率或幅值，計算方法復雜，通過此類方法判斷相序可靠性比 較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種三相電相序判斷方法，簡單實用，抗干擾能力 強，可快速地獲得三相電的相序信息。
[0006] 本發(fā)明的采用以下方案實現(xiàn)：一種三相電相序判斷方法，包括步驟Sl :實時采樣 三相電信號的瞬時值Ua、Ub、U。;具體還包括以下步驟：
[0007] 步驟S2 :將當前周期采樣的三相電信號的瞬時值通過公式
變換得到在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量
其中，M為正整數(shù)，N為正整數(shù)；
[0008] 步驟S3 :確定當前周期的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量所在的象限；
[0009] 步驟S4:判斷當前周期的電壓矢量5(約與上一周期的電壓矢量S供-〇所在象限 是否相同或互為對角象限，若是進入步驟S5,否則進入步驟S6 ;
[0010] 步驟S5 :令全局變量R(k) = R(k-l)，進入步驟S7 ;
[0011] 步驟S6 :判斷當前周期的電壓矢量是否在上一周期的電壓矢量珂々-1)所在 象限沿著逆時針方向的相鄰象限，若是令全局變量R (k) = R (k-1)+A ;否則令全局變量R (k) =R(k-1)-A，其中A為大于零的自然數(shù)；
[0012] 步驟S7 :判斷R (k)是否滿足R min < R (k) < R max，若是返回步驟Sl，否則進入 步驟 S8,其中 R min < -1，R max ^ I ;
[0013] 步驟S8 :判斷R(k)是否大于0,若是則三相電處于正序狀態(tài)，否則三相電處于逆序 狀態(tài)。
[0014] 進一步的，A取值為1，M取值為1，N取值為1。
[0015] 進一步的，所述 R min = -128, R max = 128。
[0016] 進一步的，當11：!>0且1^>0,所述的電壓矢量/取)處于第一象限；
[0017] 當1!：(<0且1^>0,所述的電壓矢量RA )處于第二象限；
[0018] 當1!：(<0且1^<0,所述的電壓矢量珂幻處于第三象限；
[0019] 當11：!>0且1^<0,所述的電壓矢量Γ/(々）處于第四象限。
[0020] 進一步的，所述第一象限與所述第三象限互為對角象限；
[0021] 所述第二象限與所述第四象限互為對角象限；
[0022] 所述第一象限為第四象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0023] 所述第二象限為第一象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0024] 所述第三象限為第二象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0025] 所述第四象限為第三象限沿著逆時針方向的相鄰象限。
[0026] 本發(fā)明還提供了另一種三相電相序判斷方法，包括步驟Sl :實時采樣三相電信號 的瞬時值Ua、Ub、U。;具體還包括以下步驟：
[0027] 步驟S2 :將當前周期采樣的三相電信號的瞬時值通過公另
變換得到在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量
，其中M為正整數(shù)，N為正整數(shù)；
[0028] 步驟S3 :確定當前周期的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量坷幻所在的象限；
[0029] 步驟S4:判斷當前周期的電壓矢量珂幻與上一周期的電壓矢量|7認-1)所在象限 是否相同或互為對角象限，若是進入步驟S5,否則進入步驟S6 ;
[0030] 步驟S5 :令全局變量R (k) = R (k-Ι)，進入步驟S7 ;
[0031] 步驟S6:判斷當前周期的電壓矢量是否在上一周期的電壓矢量獲獲-1)所在 象限沿著逆時針方向的相鄰象限，若是令全局變量R(k) =R(k-l)_A，否則全局變量R(k)= R(k_l)+A，其中A為大于零的自然數(shù)；
[0032] 步驟S7 :判斷R (k)是否滿足R min < R (k) < R max，若是返回步驟Sl，否則進入 步驟 S8,其中 R min < -1，R max ^ 1 ;
[0033] 步驟S8 :判斷R(k)是否大于0,若是則三相電處于逆序狀態(tài)，否則三相電處于正序 狀態(tài)。
[0034] 其中，A取值為1，M取值為1，N取值為1。
[0035] 進一步的，所述 R min = -128, R max = 128。
[0036] 進一步的，當1!：(>0且1^>0,所述的電壓矢量/?(々）處于第一象限；
[0037] 當1!：(<0且1^>0,所述的電壓矢量只A)處于第二象限；
[0038] 當1!：(<0且1^<0,所述的電壓矢量?7(Α')處于第三象限；
[0039] 當1!：(>0且1^<0,所述的電壓矢量RA')處于第四象限。
[0040] 進一步的，所述第一象限與所述第三象限互為對角象限；
[0041] 所述第二象限與所述第四象限互為對角象限；
[0042] 所述第一象限為第四象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0043] 所述第二象限為第一象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0044] 所述第三象限為第二象限沿著逆時針方向的相鄰象限；
[0045] 所述第四象限為第三象限沿著逆時針方向的相鄰象限。
[0046] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果。
[0047] 1)相序判斷計算量小，方法簡單，大大減小了處理器的負擔，提高相序檢測效率。
[0048] 2)本發(fā)明可以廣泛應用于斷相、輸入諧波等惡劣工況下：A、在輸入缺相、斷相情 況下，在靜態(tài)坐標變換至平面坐標后在xy平面上的投影仍然滿足逆時針、順時針旋轉(zhuǎn)的特 性，此時，平面旋轉(zhuǎn)電壓矢量爾;_變成壓縮的橢圓形狀；B、在輸入諧波的工況下，靜態(tài)坐標 變換至平面坐標的旋轉(zhuǎn)情況會稍微變得復雜些，但大體仍然不會改變其逆時針、順時針旋 轉(zhuǎn)的主要特性。雖然矢量在旋轉(zhuǎn)過程中有返復運動，但在周期內(nèi)仍然是會按逆、順時針運 動；C、零序電壓情況下，在三相輸入完全相同的情況（即輸入為零序電壓），此時由于三相 電壓完全一樣，在空間上即為在一根直線上往復運動。因此，通過坐標變換投影在xy平面 上即為一個點，此時完全破壞了電壓矢量在平面上旋轉(zhuǎn)的條件。因此在此工況下算法特性 表現(xiàn)為不加不減，或者在零值附近擺動；
[0049] 3)簡單實用，抗干擾能力強，可快速地獲得三相電的相序信息。
【附圖說明】
[0050] 圖1為本發(fā)明的實施例1的原理圖；
[0051] 圖2為本發(fā)明的實施例1所提供方法的流程原理圖；
[0052] 圖3為本發(fā)明的實施例2所提供方法的流程原理圖。
【具體實施方式】
[0053] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0054] 以下兩個實施例M取值為1，N取值為1，M、N取值可以相同，也可以不相同。
[0055] 實施例一。
[0056] 如圖1、圖2所示，本實施例提供了一種三相電相序判斷方法，具體包括以下步驟：
[0057] 步驟Sl :實時采樣三相電信號的瞬時值Ua、Ub、Uc;
[0058] 步驟S2 :將當前周期采樣的三相電信號的瞬時值通過公式
變換得到在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量
其中，M為正整數(shù)，N為正整數(shù)；
[0059] 步驟S3 :確定當前周期的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電壓矢量;7(A)所在的象限；
[0060] 其中，當ux> 0且u y> 0,所述的電壓矢量處于第一象限；
[0061] 當11：!<0且1^>0,所述的電壓矢量鞏處于第二象限；
[0062] 當11：!<0且1^<0,所述的電壓矢量處于第三象限；
[0063] 當11：!>0且1^<0,所述的電壓矢量處于第四象限；
[0064] 步驟S4:判斷當前周期的電壓矢量IH幻與上一周期的電壓矢量?α-l)所在象限 是否相同或互為對角象限，若是進入步驟S5,否則進入步驟S