电网质量对社会经济的影响愈加深远,电网电压缺陷会带来很多问题甚至损失,因此研究电网电压缺陷检测方法显得尤为重要。本文对常用的市电电压缺陷检测方法存在的优缺点进行分析,提出了适用于UPS的改进型检测算法,并结合仿真工具(PSIM、MATLAB和Microsoft Visual Studio)对算法进行了仿真和分析,最终在样机上进行验证。本文研究的内容如下:(1)综述了国内外对电压缺陷检测的研究动态、发展趋势,分析了几种常见的电压缺陷检测方法及其优缺点。(2)阐述了市电电压缺陷快速检测方法中关键部分的设计理论和实现方案;分析了常用数字滤波器IIR和FIR滤波器的差别及IIR滤波器的设计方法和设计要点;随后分析了传统正过零数字锁相环工作原理和不足并提出了基于d-q变换的改进数字锁相环和离散化实现方式;最后给出了市电电压缺陷的分段检测算法原理以及仿真和实验的编程实现方案。(3)通过仿真验证了数字锁相环中引入的带通滤波器和移相滤波器可以有效滤除电压谐波,使得锁相环在市电缺相或掉电工况下能继续维持正常运行;市电电压缺陷检测算法中的IIR滤波器能有效过滤电压中的谐波,使电压分段检测功能方便实现。综合考虑IIR滤波器延时和电压分段检测延时,市电电压缺陷检测算法可以小于6ms内响应市电掉电的恶劣工况;其它工况如电压幅值超范围、频率超范围也能及时检测出异常并保护。(4)将市电电压缺陷检测算法应用在UPS样机中,测试了实际效果。在样机上数字锁相环中引入的带通滤波器和移相滤波器能有效过滤谐波,保证锁相可靠运行;市电电压缺陷检测算法能发挥预期作用。在常见的几种工况下市电电压缺陷检测算法均可以及时响应,满足设计要求。