电网相关程序
8.1电网电压正负序分离程序
//1函数功能:对电网电压进行正负序分离
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:
// K_E_ITR K_E_INST K_E_NP
//4 函数内部变量:
long int E_ALF_DIFF_GRD=0;
long int E_BET_DIFF_GRD=0;
long int E_ALF_PST_ITR=0;
long int E_BET_PST_ITR=0;
long int E_ALF_NEG_ITR=0;
long int E_BET_NEG_ITR=0;
int E_ALF_GRD_NP_LST1=0;
int E_BET_GRD_NP_LST1=0;
int E_ALF_PST_GRD_INST=0;
int E_BET_PST_GRD_INST=0;
int E_ALF_NEG_GRD_INST=0;
int E_BET_NEG_GRD_INST=0;
long int E_PST_GRD_TMP=0;
long int E_NEG_GRD_TMP=0;
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
//int CAL_FRQ=0;
//int E_ALF_GRD_LST1=0;
//int E_BET_GRD_LST1=0;
//int COS_THT_AT_PWMA_RLD=0;
//int SIN_THT_AT_PWMA_RLD=0;
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
//int E_ALF_PST_GRD=0;
//int E_BET_PST_GRD=0;
//int E_ALF_NEG_GRD=0;
//int E_BET_NEG_GRD=0;
//int E_PST_GRD=0;
//int E_NEG_GRD=0;
//int SIN_THT_PST_GRD=0;
//int COS_THT_PST_GRD=0;
//int SIN_THT_NEG_GRD=0;
//int COS_THT_NEG_GRD=0;
//8 代码执行时间:25us
//9 代码长度:376
//10 函数体
extern void E_PN_SEQU_SPRT_V4();
void E_PN_SEQU_SPRT_V4()
{
//电网电压微分计算赋初值
if((E_PST_GRD==0)&&(E_NEG_GRD==0))
{
E_ALF_GRD_NP_LST1=E_ALF_GRD;
E_BET_GRD_NP_LST1=E_BET_GRD;
}
//计算电网电压微分值
E_ALF_DIFF_GRD=((long int)E_ALF_GRD*CAL_FRQ-(long int)E_ALF_GRD_NP_LST1*CAL_FRQ)*13/4096;
E_BET_DIFF_GRD=((long int)E_BET_GRD*CAL_FRQ-(long int)E_BET_GRD_NP_LST1*CAL_FRQ)*13/4096;
//通过当前值和微分值计算正负序分量
E_ALF_PST_GRD_INST=(E_ALF_GRD+E_BET_DIFF_GRD);
E_BET_PST_GRD_INST=(E_BET_GRD-E_ALF_DIFF_GRD);
E_ALF_NEG_GRD_INST=(E_ALF_GRD-E_BET_DIFF_GRD);
E_BET_NEG_GRD_INST=(E_BET_GRD+E_ALF_DIFF_GRD);
if((E_PST_GRD==0)&&(E_NEG_GRD==0))
{
//正负序电压赋初值
E_ALF_PST_GRD=E_ALF_PST_GRD_INST/2;
E_BET_PST_GRD=E_BET_PST_GRD_INST/2;
E_ALF_NEG_GRD=E_ALF_NEG_GRD_INST/2;
E_BET_NEG_GRD=E_BET_NEG_GRD_INST/2;
}
else
{
//正负序电压向前校正一个PWM周期
E_ALF_PST_ITR=((long int)COS_THT_AT_PWMA_RLD*E_ALF_PST_GRD-(long int)SIN_THT_AT_PWMA_RLD*E_BET_PST_GRD)/512;
E_BET_PST_ITR=((long int)COS_THT_AT_PWMA_RLD*E_BET_PST_GRD+(long int)SIN_THT_AT_PWMA_RLD*E_ALF_PST_GRD)/512;
E_ALF_NEG_ITR=((long int)COS_THT_AT_PWMA_RLD*E_ALF_NEG_GRD+(long int)SIN_THT_AT_PWMA_RLD*E_BET_NEG_GRD)/512;
E_BET_NEG_ITR=((long int)COS_THT_AT_PWMA_RLD*E_BET_NEG_GRD-(long int)SIN_THT_AT_PWMA_RLD*E_ALF_NEG_GRD)/512;
//遗忘滤波运算
E_ALF_PST_GRD=((long int)E_ALF_PST_ITR*K_E_ITR+E_ALF_PST_GRD_INST*K_E_INST)/K_E_NP;
E_BET_PST_GRD=((long int)E_BET_PST_ITR*K_E_ITR+E_BET_PST_GRD_INST*K_E_INST)/K_E_NP;
E_ALF_NEG_GRD=((long int)E_ALF_NEG_ITR*K_E_ITR+E_ALF_NEG_GRD_INST*K_E_INST)/K_E_NP;
E_BET_NEG_GRD=((long int)E_BET_NEG_ITR*K_E_ITR+E_BET_NEG_GRD_INST*K_E_INST)/K_E_NP;
}
//电网电压延时一个周期
E_ALF_GRD_NP_LST1=E_ALF_GRD;
E_BET_GRD_NP_LST1=E_BET_GRD;
//正序电压模值计算
SQUR_X=E_ALF_PST_GRD;
SQUR_Y=E_BET_PST_GRD;
SQRT_ROOT_V4();
E_PST_GRD=SQRT_MOD;
//电网正序正、余弦计算
E_PST_GRD_TEMP=(long int)1073741824/SQRT_MOD;//1073741824=1024*1024*1024
SIN_THT_PST_GRD=(long int)E_BET_PST_GRD*E_PST_GRD_TMP/(long int)1048576;//1048576=1024*1024
COS_THT_PST_GRD=(long int)E_ALF_PST_GRD*E_PST_GRD_TMP/(long int)1048576;
//负序电压模值计算
SQUR_X=E_ALF_NEG_GRD;
SQUR_Y=E_BET_NEG_GRD;
SQRT_ROOT_V4();
E_NEG_GRD=SQRT_MOD;
//电网负序正、余弦计算
//E_NEG_GRD_TEMP=(long int)1073741824/SQRT_MOD;//1073741824=1024*1024*1024
//SIN_THT_NEG_GRD=(long int)E_BET_NEG_GRD*E_NEG_GRD_TMP/(long int)1048576;//1048576=1024*1024
//COS_THT_NEG_GRD=(long int)E_ALF_NEG_GRD*E_NEG_GRD_TMP/(long int)1048576;
}
//11程序原理说明
//12 程序流程图
8.2电网检测程序
//1函数功能:对电网相序、幅值的检测
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:
DEG_UNB_GRD_LMT
//4 函数内部变量:
int DEG_UNB_GRD_CNT=0;
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
//int E_PST_GRD=0;
//int E_NEG_GRD=0;
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
//long int E_UNBL_DGR =0;
//int FAULT_FLG=0;
//int FAULT_CODE=0;
//int FAULT_VAL=0;
//8 代码执行时间:3.3us
//9 代码长度:76
//10 函数体:
extern void GRD_TEST_V4();
void GRD_TEST_V4()
{
if(DEG_UNB_GRD_CNT==1000)
{
//计算电网电压跌落程度
E_UNBL_DGR=(long int)E_NEG_GRD*1024/E_PST_GRD;
//电网电压相序检测
if(E_UNBL_DGR>=DEG_UNB_GRD_HLMT)
{
if(FAULT_FLG==0)
{
FAULT_FLG=1;
FAULT_CODE=43;
FAULT_VAL=E_NEG_GRD/16;
}
GRID_TEST_FLG=0;//电网电压检测标志位
}
//电网电压不平衡检测
if((E_UNBL_DGR>=DEG_UNB_GRD_LLMT)&&(E_UNBL_DGR<DEG_UNB_GRD_HLMT))
{
if(FAULT_FLG==0)
{
FAULT_FLG=1;
FAULT_CODE=42;
FAULT_VAL=E_UNBL_DGR;
}
GRID_TEST_FLG=0;
}
//电网电压检测通过
else
{
GRID_TEST_FLG=1;
}
DEG_UNB_GRD_CNT=999;
}
DEG_UNB_GRD_CNT++;
}
//11程序原理说明
//12 程序流程图
8.3计算电网相位指针程序不带过零检测
//1函数功能:由反三角函数得出的电网相位角信息计算出对应的电网相位指针。
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:无
//4 函数内部变量:无
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
//int THT_LST1=0;//第(n-1)周期电网相位角
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
//int THT_PNT_LST1=0;//第(n-1)周期的相位指针
//int THT_PNT_LST2=0;//第(n-2)周期的相位指针
//int THT_PNT_NXT1=0;//第(n+1)周期的相位指针
//int THT_PNT_NXT2=0;//第(n+2)周期的相位指针
//8 代码执行时间
//9 代码长度
//10 函数体
extern void THT_PNT_CAL_WO_V4();
void THT_PNT_CAL_WO_V4()
{
if(THT_LST1>=11488)
THT_LST1=THT_LST1-11520;
THT_PNT_LST1=(THT_LST1+47)/96;
THT_PNT_LST2=THT_PNT_LST1-1;
if(THT_PNT_LST2<0)
THT_PNT_LST2=119;
THT_PNT_NXT1=THT_PNT_LST1+1;
if(THT_PNT_NXT1>119)
THT_PNT_NXT1=0;
THT_PNT_NXT2=THT_PNT_LST1+2;
if(THT_PNT_NXT2>119)
THT_PNT_NXT2=THT_PNT_NXT2-120;
}
//11程序原理说明
//12 程序流程图
8.4计算电网相位指针程序带过零检测
//1函数功能:由反三角函数得出的电网相位角信息计算出对应的电网相位指针。
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:无
//4 函数内部变量:
int THT_ZR_CFM_FLG=0; //电网相位角过零确认标志位
int THT_TMP_LST1=0; //第(n-2)周期电网相位角
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
//int int THT_LST1=0; //第(n-1)周期电网相位角
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
//int THT_PNT_LST1=0; //第(n-1)周期的相位指针
//int THT_PNT_LST2=0; //第(n-2)周期的相位指针
//int THT_PNT_PRST=0; //第n周期的相位指针
//int THT_PNT_NXT1=0; //第(n+1)周期的相位指针
//int THT_PNT_NXT2=0; //第(n+2)周期的相位指针
//int GRD_PRD_END_FLG=0; //一个电网周期结束标志位,用于求取一个周期内的直流侧电压的平均值
//8 代码执行时间
//9 代码长度
//10 函数体
extern void THT_PNT_CAL_W_V4();
void THT_PNT_CAL_W_V4()
{
THT_PNT_LST1++;
if(THT_PNT_LST1>100)
{
THT_ZR_CFM_FLG=1;
}
if(THT_ZR_CFM_FLG==1)
{
if((THT_TMP_LST1-THT_LST1)>10000)
{
GRD_PRD_END_FLG=1;
THT_ZR_CFM_FLG=0;
}
}
THT_TMP_LST1=THT_LST1;
if((THT_LST1>=11488)||(THT_PNT_LST1>=120))
{
THT_PNT_LST1=0;
}
THT_PNT_LST2=THT_PNT_LST1-1;
if(THT_PNT_LST2<0)
THT_PNT_LST2=THT_PNT_LST2+120;
THT_PNT_PRST=THT_PNT_LST1+1;
if(THT_PNT_PRST>119)
THT_PNT_PRST=THT_PNT_PRST-120;
THT_PNT_NXT1=THT_PNT_LST1+2;
if(THT_PNT_NXT1>119)
THT_PNT_NXT1=THT_PNT_NXT1-120;
THT_PNT_NXT2=THT_PNT_LST1+3;
if(THT_PNT_NXT2>119)
THT_PNT_NXT2=THT_PNT_NXT2-120;
}
//11程序原理说明
6K时THT_PNT_LST1计数120次;9K时THT_PNT_LST1计数180次。
当THT_PNT_LST1大于100时,电网相位角过零确认标志位置1,程序开始判断THT_TMP_LST1-THT_LST1的值,若大于10000,即认为角度指针已过零(例如:THT_LST1=96(3°),THT_TMP_LST1=11520(360°))。电网相位角过零确认标志位THT_ZR_CFM_FLG清0,电网过零标志位GRD_PRD_END_FLG置1。当THT_LST1大于11488(稍小于11520)或THT_PNT_LST1大于等于120时,THT_PNT_LST1清0。
//12 程序流程图
8.5电网电压前向旋转校正//1函数功能:对分离出来的正负序电压向前校正两个周期
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:无
//4 函数内部变量:无
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
//int E_ALF_PST_GRD=0;//第(n-1)周期电网电压正序采样值ALP
//int E_BET_PST_GRD=0;//第(n-1)周期电网电压正序采样值BET
//int E_ALF_NEG_GRD=0;//第(n-1)周期电网电压负序采样值ALP
//int E_BET_NEG_GRD=0;//第(n-1)周期电网电压负序采样值BET
//int COS_THT_2_CYC=0;
//int SIN_THT_2_CYC=0;
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
//int E_ALF_PST_GRD_FRW=0;//第(n-1)周期电网电压正序采样值ALP
//int E_BET_PST_GRD_FRW=0;//第(n-1)周期电网电压正序采样值BET
//int E_ALF_NEG_GRD_FRW=0;//第(n-1)周期电网电压负序采样值ALP
//int E_BET_NEG_GRD_FRW=0;//第(n-1)周期电网电压负序采样值BET
//8 代码执行时间:1.92us
//9 代码长度: 81
//10 函数体
extern void E_GRD_FRW_V4();
void E_GRD_FRW_V4()
{
//正负序电压向前校正两个PWM周期
E_ALF_PST_GRD_FRW=((long int)E_ALF_PST_GRD*COS_THT_2_CYC-(long int)E_BET_PST_GRD*SIN_THT_2_CYC)/1024;
E_BET_PST_GRD_FRW=((long int)E_BET_PST_GRD*COS_THT_2_CYC+(long int)E_ALF_PST_GRD*SIN_THT_2_CYC)/1024;
E_ALF_NEG_GRD_FRW=((long int)E_ALF_NEG_GRD*COS_THT_2_CYC-(long int)E_BET_NEG_GRD*SIN_THT_2_CYC)/1024;
E_BET_NEG_GRD_FRW=((long int)E_BET_NEG_GRD*COS_THT_2_CYC+(long int)E_ALF_NEG_GRD*SIN_THT_2_CYC)/1024;
}
//11程序原理说明
以PWM重载频率6K为例,每个重载周期电网变化
:
//12 程序流程图
8.6电网电压迭代矫正
//1函数功能:电网电压迭代滤波,矫正
//2 函数所使用数表:无
//3 函数所使用的常量:
#define KF_GRD_CLB 14
//4 函数内部变量:
int E_ALF_GRD_CLB_LST2=0;
int E_BET_GRD_CLB_LST2=0;
int E_ALF_GRD_ITR_LST1=0;
int E_BET_GRD_ITR_LST1=0;
//5 函数的控制变量:无
//6 函数输入变量(应定义为全局变量):
int E_ALF_GRD_LST1=0;
int E_BET_GRD_LST1=0;
//7 函数输出变量(应定义为全局变量):
int E_ALF_GRD_CLB_LST1=0;
int E_BET_GRD_CLB_LST1=0;
//8 代码执行时间:2us
//9 代码长度:105
//10 函数体:
extern void E_GRD_CLB_V4();
void E_GRD_CLB_V4()
{
if((E_ALF_GRD_CLB_LST2==0)&&(E_BET_GRD_CLB_LST2==0))
{
E_ALF_GRD_CLB_LST1=E_ALF_GRD_LST1;
E_BET_GRD_CLB_LST1=E_BET_GRD_LST1;
}
else
{
E_ALF_GRD_ITR_LST1=((long int)E_ALF_GRD_CLB_LST2*COS_THT_AT_PWMA_RLD-(long int)E_BET_GRD_CLB_LST2*SIN_THT_AT_PWMA_RLD)/1024;
E_BET_GRD_ITR_LST1=((long int)E_BET_GRD_CLB_LST2*COS_THT_AT_PWMA_RLD+(long int)E_ALF_GRD_CLB_LST2*SIN_THT_AT_PWMA_RLD)/1024;
E_ALF_GRD_CLB_LST1=((long int)KF_GRD_CLB*E_ALF_GRD_ITR_LST1+(long int)(16-KF_GRD_CLB)*E_ALF_GRD_LST1)/16;
E_BET_GRD_CLB_LST1=((long int)KF_GRD_CLB*E_BET_GRD_ITR_LST1+(long int)(16-KF_GRD_CLB)*E_BET_GRD_LST1)/16;
}
E_ALF_GRD_CLB_LST2=E_ALF_GRD_CLB_LST1;
E_BET_GRD_CLB_LST2=E_BET_GRD_CLB_LST1;
}
//11程序原理说明
程序算法流程图如下
表示采样获取的原始值;
由前一周期获得的迭代值;
由前一周期获得的迭代值和采样值加权计算的值.
函数的输入变量是采样获取的原始值E_ALF_GRD_LST1和E_BET_GRD_LST1;
函数的输出变量为迭代值和采样值加权计算的电压E_ALF_GRD_CLB_LST1和E_BET_GRD_CLB_LST1.
(1) 在程序运行的第一个周期矫正的电网电压E_ALF_GRD_CLB_LST2和E_BET_GRD_CLB_LST2都为零,此时矫正值E_ALF_GRD_CLB_LST1和E_BET_GRD_CLB_LST1用采样的原始值
(2)在程序运行了一个周期之后E_ALF_GRD_CLB_LST2和E_BET_GRD_CLB_LST2不同时为零,将其向前矫正3度算出迭代值E_ALF_GRD_ITR_LST1和E_BET_GRD_ITR_LST1.
(3)
位电压矫正系数,一般取0.8左右.
//12 程序流程图