一種三相市電掉電的檢測方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電力電源異常檢測方法領域，特別是一種三相市電掉電的檢測方法。
【背景技術】
[0002]不間斷電源系統中的靜態切換開關平時處于主電源工作狀態，在主電源異常(如掉電，缺相)時，靜態切換開關快速切換至備用電源工作狀態，因此，如何快速又準確地檢測交流輸入源掉電、盡可能地降低檢測時間，是靜態切換開關應用的技術點及難點。如果檢測時間過長，會造成負載停止工作；如果檢測過快則容易出現誤判斷，造成主備電源頻繁切換，減少靜態切換開關使用壽命。目前三相電源檢測通常使用以下檢測方法:
方法一、畫線檢測法。采樣到的瞬時電壓值與軟件內的限定值比較，當連續出現電壓值比限定值低時，則認為電網掉電。此方法不適用于三相四線制的線電壓檢測系統，且在過零點時，存在盲點，不能進行有效判斷，并且軟件限定值與實際交流輸入波形相關，軟件判斷邏輯復雜，不利于推廣使用；
方法二、正弦表檢測法。采樣到的瞬時電壓值與軟件內的正弦表中的相應點進行比較，當連續出現電壓值小于正弦表中的對應值，則認為電網掉電。此方法基于完成鎖相于電網相位，雖然可以適用三相四制和三相五線制系統，但同樣在過零點時實際值與比較值相近，存在盲點，容易造成誤判斷，所以判斷時間會相應增加。
[0003]方法三、將采樣到的三相交流電壓的瞬時值，進行PARK變換和CLARK變換，得到不同坐標下的電參量，最后根據所計算出的電參量與固定的電壓范圍下限對應的定電參量進行比較，判斷是否缺相。此方法雖然可以適用三相四制和三相五線制系統；但由于此方法為確保性能可靠，固定的電壓范圍下限通常會設置比較低，那么在三相輸入電壓較高時，單相掉電后，計算出的幅值需要更長的時間才能比固定的電壓范圍下限更低，導致判斷時間明顯加長，判斷時間不穩定，不能適應靜態切換開關這種快速切換系統。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明的目的是提供一種三相市電掉電的檢測方法，通過實時采樣市電電壓，并通過簡單的運算快速判斷市電是否掉電或缺相。
[0005]本發明采用以下方案實現:一種三相市電掉電的檢測方法，包括以下步驟:
步驟S1:實時采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S2:實時計算三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc中的最大值與最小值的電壓差值
Ux ；
步驟S3:判斷Ux是否小于設定的電壓閾值Ud，若Ux< Ud，進入步驟S4，否則進入步驟
S5 ；
步驟S4:掉電計數器計數值Cnt加1 ;
步驟S5:掉電計數器計數值Cnt清零，返回步驟S1 ;
步驟S6:判斷掉電計數器計數值Cnt是否大于等于掉電計數閾值Cmax，Cmax=t*f，若Cnt彡Cmax，則判斷市電掉電，否則返回步驟SI ；
其中，f為三相市電采樣頻率，1kHz彡f彡40kHz, t為掉電檢測濾濾波時間，2ms t 5ms ο
[0006]進一步地，所述電壓閾值Ud的設置包括以下步驟:
步驟S21:采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S22:計算出三相市電電壓的有效值Urms ；
步驟S23:計算出電壓閾值Ud，Ud=Urms*l.414*K 其中，0.8彡Κ彡1.2。
[0007]本發明的方法實時采樣三相市電電壓的瞬時值，對三相市電電壓瞬時值進行簡單邏輯運算，得出一個電壓差值；同時根據三相市電電壓的有效值，確定出三相市電電壓正確的閾值區間，判斷該電壓差值是否處于閾值區間從而判斷三相市電電壓是否掉電。與現有技術相比，本發明的有益效果為:
1、該檢測方法的判斷邏輯簡單，占用CPU資源十分小，提高掉電檢測的速度和可靠性；
2、該檢測方法可以實現三相市電任意相及其組合的掉電的精準檢測，避免現有技術的誤判斷，提高了掉電檢測的準確性；
3、該檢測方法能夠根據不同的三相電源電壓，確定不同的電壓閾值區間，保證電源系統在不同的工作狀況下可以有相同的檢測時間，提高電源系統穩定性。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的一種三相市電掉電的檢測方法的系統流程圖。
[0009]圖2為本發明的檢測方法中電壓閾值Ud的計算流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
[0011]實施例一
一種三相市電掉電的檢測方法，如圖1所示，包括以下步驟:
步驟S1:實時采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S2:實時計算三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc中的最大值與最小值的電壓差值
Ux ；
步驟S3:判斷Ux是否小于設定的電壓閾值Ud，若Ux< Ud,進入步驟S4，否則進入步驟
S5 ；
步驟S4:掉電計數器計數值Cnt加1 ;
步驟S5:掉電計數器計數值Cnt清零，返回步驟1 ;
步驟S6:判斷掉電計數器計數值Cnt是否大于等于掉電計數閾值Cmax，若Cnt多Cmax,t=2ms，f=20kHz，則Cmax=40，則判斷市電掉電，否則返回步驟S1。
[0012]在本實施例中，如圖2所示，所述電壓閾值Ud的設置包括以下步驟:
步驟S21:采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S22:計算出三相市電電壓的有效值Urms，而電壓差值Ux的正常范圍為(Urms*l.414*1.5，Urms*l.414*1.73)； 步驟S23:計算出電壓閾值Ud, Ud=Urms*l.414*0.8 ；
實施例二
一種三相市電掉電的檢測方法，如圖1所示，包括以下步驟:
步驟S1:實時采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S2:實時計算三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc中的最大值與最小值的電壓差值
Ux ；
步驟S3:判斷Ux是否小于設定的電壓閾值Ud，若Ux< Ud,進入步驟S4，否則進入步驟
S5 ；
步驟S4:掉電計數器計數值Cnt加1 ;
步驟S5:掉電計數器計數值Cnt清零，返回步驟1 ;
步驟S6:判斷掉電計數器計數值Cnt是否大于等于掉電計數閾值Cmax，若Cnt多Cmax,t=3ms，f=20kHz，則Cmax=60，則判斷市電掉電，否則返回步驟S1。
[0013]在本實施例中，如圖2所示，所述電壓閾值Ud的設置包括以下步驟:
步驟S21:采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ;
步驟S22:計算出三相市電電壓的有效值Urms ；
步驟S23:計算出電壓閾值Ud, Ud=Urms*l.414*0.8 ；
在本發明中，掉電計數閾值Cmax的取值范圍所對應濾波時間在2ms?5ms之間，可以根據不同的應用場合對掉電檢測的功能需求，對Cmax進行適當的調整。
[0014]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種三相市電掉電的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:實時采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ; 步驟S2:實時計算三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc中的最大值與最小值的電壓差值Ux ； 步驟S3:判斷Ux是否小于設定的電壓閾值Ud，若Ux< Ud，進入步驟S4，否則進入步驟S5 ； 步驟S4:掉電計數器計數值Cnt加1 ; 步驟S5:掉電計數器計數值Cnt清零，返回步驟S1 ; 步驟S6:判斷掉電計數器計數值Cnt是否大于等于掉電計數閾值Cmax，Cmax=t*f，若Cnt彡Cmax，則判斷市電掉電，否則返回步驟S1 ； 其中，f為三相市電采樣頻率，1kHz彡f彡40kHz, t為掉電檢測濾濾波時間，2ms t 5ms ο2.根據權利要求1所述的一種三相市電掉電的檢測方法，其特征在于:所述電壓閾值Ud的設置包括以下步驟: 步驟S21:采樣三相市電電壓瞬時值Ua、Ub、Uc ; 步驟S22:計算出三相市電電壓的有效值Urms ； 步驟S23:計算出電壓閾值Ud，Ud=Urms*l.414*K 其中，0.8彡Κ彡1.2。
【專利摘要】本發明涉及一種三相市電掉電的檢測方法，該方法實時采樣三相市電電壓的瞬時值，對三相市電電壓瞬時值進行簡單邏輯運算，得出一個電壓差值；同時根據三相市電電壓的有效值，確定出三相市電電壓正確的閾值區間，判斷該電壓差值是否處于閾值區間從而快速判斷三相市電電壓是否掉電。本發明提供一種可快速、可靠檢測市電異常的方法，通過實時采樣市電電壓，可通過簡單的運算快速判斷市電是否掉電或缺相。
【IPC分類】G01R31/42
【公開號】CN105301522
【申請號】CN201510808297
【發明人】黃國偉, 易龍強
【申請人】廈門科華恒盛股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月23日