【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電網監(jiān)測，特別是涉及一種交流功率傳輸方向檢測系統及方法。
技術介紹
1、隨著智能電網和分布式能源系統的快速發(fā)展，電力的雙向流動成為電力系統研究中的重要方向之一。尤其是在自發(fā)電系統與電網并網的應用場景中，如何有效地監(jiān)測和控制電能的傳輸方向，已成為確保電網穩(wěn)定和安全運行的關鍵問題。具體來說，在自發(fā)電系統并網時，為了避免自發(fā)電電能對電網產生不必要的波動或影響，實時檢測并控制功率傳輸方向變得至關重要。
2、在現有技術中，許多高性能電能表已具備功率傳輸方向檢測功能。這些電能表能夠輸出電能傳輸方向參數，幫助用戶了解電能流向。然而，這些電能表通常存在以下問題：第一、價格較高，不利于在中低端市場普及；第二、功率方向信號僅供查看，缺乏輸出功能，無法與功率變換器等設備聯動，無法實現功率傳輸方向的實時控制；第三、部分電能表響應速度較慢，難以滿足快速、精準控制的需求。
3、因此，現如今亟需一種交流功率傳輸方向檢測系統及方法，解決現有技術中功率方向檢測不準確、信號輸出不足以及成本過高的問題。
技術實現思路
1、本申請?zhí)峁┮环N交流功率傳輸方向檢測系統及方法，旨在解決現有技術中功率方向檢測不準確、信號輸出不足以及成本過高的問題。
2、第一方面，一種交流功率傳輸方向檢測系統，所述系統包括電壓相位檢測電路和電流相位檢測電路，以及相位比較輸出電路；
3、所述電壓相位檢測電路的輸入端與交流電源的輸出端電連接，所述電壓相位檢測電路的輸出端與所述相位比較輸出電路的第
4、所述電流相位檢測電路的輸入端與所述交流電源的輸出端電連接，所述電流相位檢測電路的輸出端與所述相位比較輸出電路的第二輸入端電連接；所述電流相位檢測電路用于檢測所述交流電源的電流相位信號，并將檢測到的所述電流相位信號輸出至所述相位比較輸出電路；
5、所述相位比較輸出電路用于接收所述電壓相位信號和所述電流相位信號，以及基于所述電壓相位信號和所述電流相位信號，確定并輸出功率傳輸方向信號。
6、上述方案中，可選地，所述電壓相位檢測電路包括分壓電路、供電電路和第一比較器；
7、所述分壓電路的輸入端與所述交流電源的輸出端電連接，所述分壓電路的輸出端與所述第一比較器的正相輸入端電連接，所述供電電路的輸出端與所述第一比較器的反相輸入端電連接，所述第一比較器的輸出端與所述相位比較輸出電路的第一輸入端電連接。
8、上述方案中，進一步可選地，所述分壓電路包括第一電阻r1和第二電阻r2；
9、所述第一電阻r1的一端與所述交流電源的火線輸出端電連接，所述第二電阻r2的一端與所述交流電源的零線輸出端電連接，所述第一電阻r1的另一端與所述第二電阻r2的另一端電連接；
10、所述第一電阻r1和所述第二電阻r2的連接端與所述第一比較器的正相輸入端電連接。
11、上述方案中，進一步可選地，所述供電電路包括第四電阻r4和第五電阻r5；
12、所述第四電阻r4的一端用于接入供電電壓vcc，所述第四電阻r4的另一端與所述第五電阻r5的一端連接，所述第五電阻r5的另一端接地；
13、所述第四電阻r4和所述第五電阻r5的連接端與所述第一比較器的反相輸入端電連接。
14、上述方案中，進一步可選地，所述電流相位檢測電路包括電流互感器l1和第二比較器；
15、所述電流互感器l1的輸入端與所述交流電源的輸出端電連接，所述電流互感器l1的輸出端與所述第二比較器的正相輸入端電連接，所述第二比較器的反相輸入端接地，所述第二比較器的輸出端與所述相位比較輸出電路的第二輸入端電連接。
16、上述方案中，進一步可選地，所述電流互感器l1的輸入端與所述交流電源的火線輸出端電連接，所述電流互感器l1的第一輸出端接地，所述電流互感器l1的第二輸出端分別與第三電阻r3的一端和所述第二比較器的正相輸入端連接；
17、所述第三電阻r3的另一端接地。
18、上述方案中，進一步可選地，所述相位比較輸出電路包括異或門電路；
19、所述異或門電路的第一輸入端與所述第一比較器的輸出端電連接，所述異或門電路的第二輸入端與所述第二比較器的輸出端電連接，所述異或門電路的輸出端用于輸出功率傳輸方向信號。
20、上述方案中，進一步可選地，在所述電壓相位信號和所述電流相位信號同相時，所述功率傳輸方向為正向；
21、在所述電壓相位信號和所述電流相位信號反相時，所述功率傳輸方向為反向。
22、第二方面，一種交流功率傳輸方向檢測方法，所述方法包括：
23、通過電壓相位檢測電路檢測交流電源的電壓相位信號，并將所述電壓相位信號輸出至相位比較輸出電路；
24、通過電流相位檢測電路檢測所述交流電源的電流相位信號，并將所述電流相位信號輸出至所述相位比較輸出電路；
25、通過所述相位比較輸出電路接收所述電壓相位信號和所述電流相位信號，以及基于所述電壓相位信號和所述電流相位信號，確定并輸出功率傳輸方向信號。
26、上述方案中，可選地，在所述電壓相位信號和所述電流相位信號同相時，所述功率傳輸方向為正向；
27、在所述電壓相位信號和所述電流相位信號反相時，所述功率傳輸方向為反向。
28、相比現有技術，本申請至少具有以下有益效果：
29、本申請基于對現有技術問題的進一步分析和研究，認識到現有技術中存在功率方向檢測不準確、信號輸出不足以及成本過高的問題，通過電壓相位檢測電路、電流相位檢測電路和相位比較輸出電路的結合，實現了對交流電源功率傳輸方向的準確檢測和實時控制。與現有技術中昂貴且響應較慢的電能表相比，本系統采用簡單且低成本的電路設計，能夠通過檢測電壓和電流的相位差異，快速、精確地判斷功率傳輸方向，并輸出相應的功率方向信號。該信號能夠與其他設備如功率變換器聯動，支持功率傳輸方向的控制，克服了傳統系統只能查看功率方向參數而無法實現控制的局限性。通過該系統，能夠有效避免自發(fā)電系統與電網并網時功率方向控制的不足，確保電能不會反向傳輸至電網，從而避免電網波動和不穩(wěn)定現象的發(fā)生。由于系統采用的電路簡潔、響應速度快，因此能夠提供實時、精準的功率傳輸方向判斷，滿足了電網穩(wěn)定性和控制需求。整體而言，本專利技術顯著降低了成本，提高了檢測精度和響應速度，能夠解決現有技術中的高成本、低響應和控制不足等問題。
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1.一種交流功率傳輸方向檢測系統，其特征在于，所述系統包括電壓相位檢測電路和電流相位檢測電路，以及相位比較輸出電路；
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電壓相位檢測電路包括分壓電路、供電電路和第一比較器；
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述分壓電路包括第一電阻R1和第二電阻R2；
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述供電電路包括第四電阻R4和第五電阻R5；
5.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述電流相位檢測電路包括電流互感器L1和第二比較器；
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述電流互感器L1的輸入端與所述交流電源的火線輸出端電連接，所述電流互感器L1的第一輸出端接地，所述電流互感器L1的第二輸出端分別與第三電阻R3的一端和所述第二比較器的正相輸入端連接；
7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述相位比較輸出電路包括異或門電路；
8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在所述電壓相位信號和所述電流相位信號同相時，所述功率傳輸方向為正向；<...
【技術特征摘要】
1.一種交流功率傳輸方向檢測系統，其特征在于，所述系統包括電壓相位檢測電路和電流相位檢測電路，以及相位比較輸出電路；
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電壓相位檢測電路包括分壓電路、供電電路和第一比較器；
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述分壓電路包括第一電阻r1和第二電阻r2；
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述供電電路包括第四電阻r4和第五電阻r5；
5.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述電流相位檢測電路包括電流互感器l1和第二比較器；
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述電流互感器l1的輸入端與所述...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：姜野，李鐵，
申請(專利權)人：華軟科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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