電網交流電壓及其過零點的檢測方法及檢測裝置的製作方法
2023-12-05 16:12:21
專利名稱：電網交流電壓及其過零點的檢測方法及檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能光伏科技領域，具體來說，本發明涉及一種電網交流電壓過零點的檢測方法及檢測裝置，以及一種電網交流電壓的檢測方法及檢測裝置。
背景技術：
太陽能光伏組件將太陽光轉換為直流電力。為了將產生的電力輸入電網供用戶使用，需要使用太陽能光伏併網逆變器將光伏組件輸出的直流電力轉換為交流電力。併網時， 輸出的交流電相位必須與電網的交流電壓相位同步。為了達到該目的，需要檢測電網交流電壓的過零點，其用於保障交流電相位與電網的交流電壓相位同步，所以電網交流電壓過零點的精確檢測對於交流電力併網輸出非常關鍵。當電網交流電壓過零點檢測錯誤時，逆變器可能將產生的交流電力錯誤地注入電網， 造成逆變器的損傷。所以電網交流電壓過零點的檢測精度要求很高，而波形中其他點的檢測精度要求相對較低。在現有技術中，採樣獲取的電網交流電壓可以被轉換為數位訊號，獲取波形和過零點等信息。通常交流數據處理器和獲取電網交流電壓信息的中央處理器之間需要隔離， 所以通常使用數字光耦在兩者之間進行數據的傳輸。但由於數字光耦傳輸速度的限制，電網交流電壓採樣點的數目受到限制。圖1和圖2為現有技術中通常的電網交流電壓的採樣波形示意圖，其中圖1示出了一個周期內採樣50個點，而圖2示出了一個周期內採樣100 個點。可見，如果採樣點的數目受到限制，交流電網電壓過零點檢測的精度也會受到影響。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種電網交流電壓過零點的檢測方法及檢測裝置，在採樣點數目受到限制的情況下，調整波形過零點附近的採樣點數目與波形中其它段上的採樣點數目，保證了電網交流電壓過零點的檢測精度。為解決上述技術問題，本發明提供一種電網交流電壓過零點的檢測方法，包括步驟對電網交流電壓進行採樣；對所採樣的數據進行模數轉換；判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近，如果是，則直接將數據傳輸給過零點獲取模塊，如果不是，則繼續執行下一步驟；將處於過零點附近的所述電網交流電壓進行多點取平均值，然後再將數據傳輸給所述過零點獲取模塊；由所述過零點獲取模塊匯總所述電網交流電壓數據，獲取所述電網交流電壓的過零佔。可選地，判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近包括判斷所述電網交流電壓的絕對值是否小於閾值。
可選地，所述數據是通過數字光耦傳輸給所述過零點獲取模塊的。本發明還提供一種電網交流電壓檢測方法，包括上述任一項所述的電網交流電壓過零點的檢測方法。相應地，本發明還提供一種電網交流電壓過零點的檢測裝置，包括交流電壓採樣模塊，用於對電網交流電壓進行採樣；模數轉換模塊，與所述交流電壓採樣模塊相連接，用於對所採樣的數據進行模數轉換；過零點附近判斷模塊，與所述模數轉換模塊相連接，用於判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近；交流電壓多點平均模塊，與所述過零點附近判斷模塊相連接，用於將處於過零點附近的所述電網交流電壓進行多點取平均值；過零點獲取模塊，分別與所述過零點附近判斷模塊和所述交流電壓多點平均模塊相連接，用於匯總所述電網交流電壓數據，獲取所述電網交流電壓的過零點。可選地，判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近包括判斷所述電網交流電壓的絕對值是否小於閾值。可選地，所述過零點獲取模塊通過數字光耦分別與所述過零點附近判斷模塊和所述交流電壓多點平均模塊相連接。本發明還提供一種電網交流電壓的檢測裝置，包括上述任一項所述的電網交流電壓過零點的檢測裝置。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明通過保證電網交流電壓波形過零點附近的採樣點數目而縮減波形中其它段上的採樣點數目，在總體採樣點數目受到限制或者相同的數據傳輸速度的情況下，保證了電網交流電壓過零點的檢測精度。
本發明的上述的以及其他的特徵、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖1 圖2為現有技術中通常的電網交流電壓的採樣波形示意圖；圖3為本發明一個實施例的電網交流電壓過零點的檢測方法流程圖；圖4為本發明一個實施例的電網交流電壓的採樣波形示意圖；圖5為本發明一個實施例的電網交流電壓的處理後的波形示意圖；圖6為本發明一個實施例的電網交流電壓過零點的檢測裝置的示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。圖3為本發明一個實施例的電網交流電壓過零點的檢測方法流程圖。如圖所示， 該檢測方法可以包括執行步驟S101，對電網交流電壓進行採樣；
圖4為本發明一個實施例的電網交流電壓的採樣波形示意圖。如圖所示，其示出了一個周期內採樣200個點。執行步驟S102，對所採樣的數據進行模數轉換；執行步驟S103，判斷電網交流電壓是否處於過零點附近，例如判斷電網交流電壓的絕對值是否小於閾值，如果是，則直接通過數字光耦將數據傳輸給過零點獲取模塊，如果不是，則繼續執行步驟S104;執行步驟S104，將處於過零點附近的電網交流電壓進行多點取平均值，然後再通過數字光耦將數據傳輸給過零點獲取模塊；執行步驟S105，由過零點獲取模塊匯總電網交流電壓數據，獲取電網交流電壓的過零點。圖5為本發明一個實施例的電網交流電壓的處理後的波形示意圖。如圖所示，在過零點附近保留原採樣點，在此之外對多點取平均值。在圖5中，過零點附近的點間距為 T/200，在此之外對5點取平均值，其點間距為T/40。對比圖4與圖5，圖4中的總採樣點數為200個，而圖5中的總採樣點數則減少為63個。由於採樣點數的減少，其數據傳輸速度變得更快；而且，由於兩者在波形過零點附近的點間距是相同的，沒有影響波形過零點附近的採樣精度。另外，由於本發明對除了過零點附近的採樣點也進行了不影響採樣精度的取平均值保留，也能實現對電網交流電壓幅度的檢測，因此本發明能檢測電網交流電壓。圖6為本發明一個實施例的電網交流電壓過零點的檢測裝置的示意圖。如圖所示，該檢測裝置600可以包括交流電壓採樣模塊601，用於對電網交流電壓進行採樣；模數轉換模塊603，與交流電壓採樣模塊601相連接，用於對所採樣的數據進行模數轉換；過零點附近判斷模塊605，與模數轉換模塊603相連接，用於判斷電網交流電壓是否處於過零點附近，例如判斷電網交流電壓的絕對值是否小於閾值；交流電壓多點平均模塊607，與過零點附近判斷模塊605相連接，用於將處於過零點附近的電網交流電壓進行多點取平均值；過零點獲取模塊609，通過數字光耦分別與過零點附近判斷模塊605和交流電壓多點平均模塊607相連接，用於匯總電網交流電壓數據，獲取電網交流電壓的過零點。在本實施例中，過零點獲取模塊609可以由中央處理器(CPU)來實現。本發明通過保證電網交流電壓波形過零點附近的採樣點數目而縮減波形中其它段上的採樣點數目，在總體採樣點數目受到限制或者相同的數據傳輸速度的情況下，保證了電網交流電壓過零點的檢測精度。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種電網交流電壓過零點的檢測方法，其特徵在於，包括步驟 對電網交流電壓進行採樣；對所採樣的數據進行模數轉換；判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近，如果是，則直接將數據傳輸給過零點獲取模塊，如果不是，則繼續執行下一步驟；將處於過零點附近的所述電網交流電壓進行多點取平均值，然後再將數據傳輸給所述過零點獲取模塊；由所述過零點獲取模塊匯總所述電網交流電壓數據，獲取所述電網交流電壓的過零點ο
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特徵在於，判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近包括判斷所述電網交流電壓的絕對值是否小於閾值。
3.根據權利要求1或2所述的檢測方法，其特徵在於，所述數據是通過數字光耦傳輸給所述過零點獲取模塊的。
4.一種電網交流電壓檢測方法，其特徵在於，包括權利要求1至3中任一項所述的電網交流電壓過零點的檢測方法。
5.一種電網交流電壓過零點的檢測裝置，其特徵在於，包括 交流電壓採樣模塊，用於對電網交流電壓進行採樣；模數轉換模塊，與所述交流電壓採樣模塊相連接，用於對所採樣的數據進行模數轉換；過零點附近判斷模塊，與所述模數轉換模塊相連接，用於判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近；交流電壓多點平均模塊，與所述過零點附近判斷模塊相連接，用於將處於過零點附近的所述電網交流電壓進行多點取平均值；過零點獲取模塊，分別與所述過零點附近判斷模塊和所述交流電壓多點平均模塊相連接，用於匯總所述電網交流電壓數據，獲取所述電網交流電壓的過零點。
6.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特徵在於，判斷所述電網交流電壓是否處於過零點附近包括判斷所述電網交流電壓的絕對值是否小於閾值。
7.根據權利要求5或6所述的檢測裝置，其特徵在於，所述過零點獲取模塊通過數字光耦分別與所述過零點附近判斷模塊和所述交流電壓多點平均模塊相連接。
8.一種電網交流電壓的檢測裝置，其特徵在於，包括權利要求5至7中任一項所述的電網交流電壓過零點的檢測裝置。
全文摘要
本發明提供一種電網交流電壓過零點的檢測方法，包括步驟對電網交流電壓進行採樣；對所採樣的數據進行模數轉換；判斷電網交流電壓是否處於過零點附近；將處於過零點附近的電網交流電壓進行多點取平均值；匯總電網交流電壓數據，獲取電網交流電壓的過零點。本發明還提供一種電網交流電壓的檢測方法、一種電網交流電壓及其過零點的檢測裝置。本發明通過保證電網交流電壓波形過零點附近的採樣點數目而縮減波形中其它段上的採樣點數目，在總體採樣點數目受到限制或者相同的數據傳輸速度的情況下，保證了電網交流電壓過零點的檢測精度。
文檔編號G01R19/175GK102478599SQ201010555910
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者羅宇浩 申請人:浙江昱能光伏科技集成有限公司