电压过零检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及电力设备，特别是涉及电压过零检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在高频动作（如发波控制）中，需精准检测交流电压的过零点（即过零检测），以确保高频动作（如发波）的安全性。在相关技术中，通常依赖锁相环输出的相位检测交流电压是否过零。然而，上述方法存在相位滞后的风险（实测可达17°），导致过零误判甚至短路。

2、因此，如何提高过零检测的准确性，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种电压过零检测方法、装置、电子设备及存储介质，以提高过零检测的准确性。

2、第一个方面，本发明提供一种电压过零检测方法，所述方法包括：

3、获取电网的目标瞬时电压；

4、获取锁相环输出的所述目标瞬时电压的相位，所述相位是将所述目标瞬时电压输入至所述锁相环得到的；

5、基于所述目标瞬时电压的电压置信度以及所述相位的相位置信度，执行目标操作；其中，所述目标操作包括：

6、基于所述目标瞬时电压进行过零检测，

7、或者，基于所述相位进行过零检测。

8、在其中的一些实施例中，确定所述电压置信度的步骤，包括：

9、基于电压幅值标志值及单调性指标值，确定所述电压置信度；

10、其中，所述电压幅值标志值用于表征所述目标瞬时电压关联的电压幅值是否达到目标值，所述目标值为在确定基于所述目标瞬时电压进行过零检测的情况下所述电压幅值需要达到的值；

11、所述单调性指标值为上一次检测到的历史过零电压和至少一个第一电压的电压方向与理论过零方向的一致性程度以及变化速率一致性程度的量化值，所述第一电压为在所述历史过零电压的符号发生改变的时间点之前和/或之后对所述电网进行采样得到的电压，电压的正或负符号表征所述电压方向。

12、在其中的一些实施例中，所述电压幅值标志值通过以下方式确定：

13、获取所述电网的电压有效值；

14、在所述电压有效值小于或等于第一阈值的情况下，确定所述电压幅值标志值为第一值；所述第一值表征所述电压幅值未达到所述目标值；

15、在所述电压有效值大于或等于第二阈值的情况下，确定所述电压幅值标志值为第二值；所述第二值表征所述电压幅值达到所述目标值；

16、在所述电压有效值大于所述第一阈值且小于第二阈值的情况下，将上一次确定出的电压幅值标志值确定为当前的电压幅值标志值。

17、在其中的一些实施例中，所述单调性指标值通过以下方式确定：

18、基于所述历史过零电压的符号及所述至少一个第一电压的符号，确定符号一致性特征值；所述符号一致性特征值为所述历史过零电压和所述至少一个第一电压的电压方向与理论过零方向的一致性程度的量化值；

19、基于所述历史过零电压及所述至少一个第一电压中相邻两个电压之间的电压差值，确定变化速率一致性特征值；所述变化速率一致性特征值为所述历史过零电压与所述至少一个第一电压的变化速率一致性程度的量化值；

20、基于所述符号一致性特征值及所述变化速率一致性特征值，确定所述单调性指标值。

21、在其中的一些实施例中，确定所述相位置信度的步骤，包括：

22、在至少一个工频周期内，采样多个目标瞬时电压，并获取每个目标瞬时电压在相同采样时刻下对应的第二电压，所述第二电压为基于所述锁相环输出的目标瞬时电压的相位及所述电网的电压有效值重构得到的电压；

23、基于每个采样时刻下所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的差值，确定所述相位置信度。

24、在其中的一些实施例中，所述基于每个采样时刻下所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的差值，确定所述相位置信度，包括：

25、计算相同采样时刻下，所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的差值的绝对值；

26、将每个采样时刻对应的绝对值相加，除以所述电压有效值，得到第三值；所述第三值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度；

27、基于所述第三值，确定所述相位置信度。

28、在其中的一些实施例中，所述基于所述第三值，确定所述相位置信度，包括：

29、在所述第三值小于或等于第三阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第四值；所述第四值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度最小；

30、在所述第三值大于或等于第四阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第五值；所述第五值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度最大；

31、在所述第三值大于所述第三阈值且小于所述第四阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第六值；所述第六值是对所述第三值进行线性插值处理得到的，所述第六值大于所述第五值且小于所述第四值。

32、在其中的一些实施例中，所述基于所述目标瞬时电压的电压置信度以及所述相位的相位置信度，执行目标操作，包括：

33、在所述电压置信度的取值大于第五阈值，和/或，所述相位置信度的取值小于第六阈值的情况下，基于所述目标瞬时电压进行过零检测；

34、在所述电压置信度的取值小于所述第五阈值，且所述相位置信度的取值大于所述第六阈值的情况下，基于所述相位进行过零检测。

35、在其中的一些实施例中，所述基于所述目标瞬时电压进行过零检测，包括：

36、基于所述目标瞬时电压关联的目标电压峰值进行过零检测。

37、在其中的一些实施例中，所述基于所述目标瞬时电压关联的目标电压峰值进行过零检测，包括：

38、基于所述目标电压峰值，确定所述目标瞬时电压是否处于过零电压所在的电压区间，所述电压区间基于所述目标电压峰值和目标相位范围确定，所述目标相位范围是基于过零电压对应的相位确定；

39、在检测到所述目标瞬时电压处于所述电压区间的情况下，确定所述目标瞬时电压为过零电压；

40、在检测到所述目标瞬时电压未处于所述电压区间的情况下，确定所述目标瞬时电压不是过零电压。

41、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

42、针对所述目标瞬时电压关联的正弦基波，获取所述正弦基波中每半个周期的电压峰值；其中，所述目标电压峰值为所述目标瞬时电压所处的半个周期中的电压峰值。

43、在其中的一些实施例中，所述获取电网的目标瞬时电压，包括：

44、获取所述电网的多个原始瞬时电压；所述多个原始瞬时电压为在获取所述目标瞬时电压的目标时间点之前且与所述目标时间点相邻的多个连续的时间点从所述电网获取的电压；

45、基于所述多个原始瞬时电压进行重建，得到所述目标瞬时电压。

46、在其中的一些实施例中，所述基于所述多个原始瞬时电压进行重建，得到所述目标瞬时电压，包括：

47、基于相邻两个原始瞬时电压的差值，确定所述多个原始瞬时电压的电压变化率；

48、基于所述电压变化率及所述原始瞬时电压进行重建，得到所述目标瞬时电压。

49、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

50、在检测到在所述电压置信度和所述相位置信度符合预设切换条件的情况下，从基于所述目标瞬时电压进行过零检测切换到基于所述相位进行过零检测，或者，从基于所述相位进行过零检测切换到基于所述目标瞬时电压进行过零检测。

51、第二个方面，本发明还提供一种电压过零检测装置，包括：

52、电压获取模块，用于获取电网的目标瞬时电压；

53、相位获取模块，用于获取锁相环输出的所述目标瞬时电压的相位，所述相位是将所述目标瞬时电压输入至所述锁相环得到的；

54、检测模块，用于基于所述目标瞬时电压的电压置信度以及所述相位的相位置信度，执行目标操作；其中，所述目标操作包括：基于所述目标瞬时电压进行过零检测，或者，基于所述相位进行过零检测。

55、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

56、电压置信度确定模块，用于基于电压幅值标志值及单调性指标值，确定所述电压置信度；

57、其中，所述电压幅值标志值用于表征所述目标瞬时电压关联的电压幅值是否达到目标值，所述目标值为在确定基于所述目标瞬时电压进行过零检测的情况下所述电压幅值需要达到的值；

58、所述单调性指标值为上一次检测到的历史过零电压和至少一个第一电压的电压方向与理论过零方向的一致性程度以及变化速率一致性程度的量化值，所述第一电压为在所述历史过零电压的符号发生改变的时间点之前和/或之后对所述电网进行采样得到的电压，电压的正或负符号表征所述电压方向。

59、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

60、电压幅值标志值确定模块，用于：

61、获取所述电网的电压有效值；

62、在所述电压有效值小于或等于第一阈值的情况下，确定所述电压幅值标志值为第一值；所述第一值表征所述电压幅值未达到所述目标值；

63、在所述电压有效值大于或等于第二阈值的情况下，确定所述电压幅值标志值为第二值；所述第二值表征所述电压幅值达到所述目标值；

64、在所述电压有效值大于所述第一阈值且小于第二阈值的情况下，将上一次确定出的电压幅值标志值确定为当前的电压幅值标志值。

65、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

66、单调性指标值确定模块，用于：

67、基于所述历史过零电压的符号及所述至少一个第一电压的符号，确定符号一致性特征值；所述符号一致性特征值为所述历史过零电压和所述至少一个第一电压的电压方向与理论过零方向的一致性程度的量化值；

68、基于所述历史过零电压及所述至少一个第一电压中相邻两个电压之间的电压差值，确定变化速率一致性特征值；所述变化速率一致性特征值为所述历史过零电压与所述至少一个第一电压的变化速率一致性程度的量化值；

69、基于所述符号一致性特征值及所述变化速率一致性特征值，确定所述单调性指标值。

70、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

71、相位置信度确定模块，用于：

72、在至少一个工频周期内，采样多个目标瞬时电压，并获取每个目标瞬时电压在相同采样时刻下对应的第二电压，所述第二电压为基于所述锁相环输出的目标瞬时电压的相位及所述电网的电压有效值重构得到的电压；

73、基于每个采样时刻下所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的差值，确定所述相位置信度。

74、在其中的一些实施例中，所述相位置信度确定模块，进一步用于：

75、计算相同采样时刻下，所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的差值的绝对值；

76、将每个采样时刻对应的绝对值相加，除以所述电压有效值，得到第三值；所述第三值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度；

77、基于所述第三值，确定所述相位置信度。

78、在其中的一些实施例中，所述相位置信度确定模块，进一步用于：

79、在所述第三值小于或等于第三阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第四值；所述第四值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度最小；

80、在所述第三值大于或等于第四阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第五值；所述第五值表征所述第二电压与所述电网的目标瞬时电压之间的偏离程度最大；

81、在所述第三值大于所述第三阈值且小于所述第四阈值的情况下，确定所述相位置信度的取值为第六值；所述第六值是对所述第三值进行线性插值处理得到的，所述第六值大于所述第五值且小于所述第四值。

82、在其中的一些实施例中，所述检测模块，进一步用于：

83、在所述电压置信度的取值大于第五阈值，和/或，所述相位置信度的取值小于第六阈值的情况下，基于所述目标瞬时电压进行过零检测；

84、在所述电压置信度的取值小于所述第五阈值，且所述相位置信度的取值大于所述第六阈值的情况下，基于所述相位进行过零检测。

85、在其中的一些实施例中，所述检测模块，进一步用于：

86、基于所述目标瞬时电压关联的目标电压峰值进行过零检测。

87、在其中的一些实施例中，所述检测模块，进一步用于：

88、基于所述目标电压峰值，确定所述目标瞬时电压是否处于过零电压所在的电压区间，所述电压区间基于所述目标电压峰值和目标相位范围确定，所述目标相位范围是基于过零电压对应的相位确定；

89、在检测到所述目标瞬时电压处于所述电压区间的情况下，确定所述目标瞬时电压为过零电压；

90、在检测到所述目标电压未处于所述电压区间的情况下，确定所述目标瞬时电压不是过零电压。

91、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

92、电压峰值获取模块，用于针对所述目标瞬时电压关联的正弦基波，获取所述正弦基波中每半个周期的电压峰值；其中，所述目标电压峰值为所述目标瞬时电压所处的半个周期中的电压峰值。

93、在其中的一些实施例中，所述电压获取模块，进一步用于：

94、获取所述电网的原始瞬时电压；

95、对所述原始瞬时电压进行重建，得到所述目标瞬时电压。

96、在其中的一些实施例中，所述电压获取模块，进一步用于：

97、获取多个第三电压；所述第三电压为在获取所述原始瞬时电压的时间点之前对所述电网进行采样获得的电压；

98、基于相邻两个第三电压的差值，确定所述多个第三电压的电压变化率；

99、基于所述电压变化率及对所述原始瞬时电压进行重建，得到所述目标瞬时电压。

100、在其中的一些实施例中，所述装置还包括：

101、切换模块，用于在检测到在所述电压置信度和所述相位置信度符合预设切换条件的情况下，从基于所述目标瞬时电压进行过零检测切换到基于所述相位进行过零检测，或者，从基于所述相位进行过零检测切换到基于所述目标瞬时电压进行过零检测。

102、第三个方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述第一个方面所述的电压过零检测方法。

103、第四个方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的电压过零检测方法。

104、第五个方面，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的电压过零检测方法。

105、与现有技术相比，本发明提供的电压过零检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取电网的目标瞬时电压；获取锁相环输出的所述目标瞬时电压的相位，相位是将目标瞬时电压输入至锁相环得到的；基于目标瞬时电压的电压置信度以及相位的相位置信度，执行目标操作；目标操作包括：基于目标瞬时电压进行过零检测，或者，基于相位进行过零检测。在上述方法中，基于电压置信度和相位置信度，可以确定在目标瞬时电压更可靠的情况下基于目标瞬时电压进行过零检测，或者，确定在锁相环输出的相位更可靠的情况下基于相位进行过零检测。通过上述方法，避免了单纯依赖锁相环输出的相位进行过零检测，提高了过零检测的准确性。

106、本发明提供的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。