[发明专利]电压源逆变器接入点电压三相软件锁相环相位检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于状态平均的电流控制型电压源逆变器接入点电压三相软件锁相环相位检测方法。 

背景技术

三相电流控制型电压源逆变器一般工作在给定电流幅值相位输出状态，此时其输出电流跟踪电网交流电压的相位并保持同步，理想功率因数为1。三相电流控制型电压源逆变单元一般通过检测三相电压过零点的方式来实现电流与电压的相位同步，具有实时性好、跟踪迅速等优点。但实际线路电感并不为零，对于高频电力电子开关电路，其感抗远大于电阻，可近似为纯感抗。三相电流控制型电压源逆变单元除含输出电感外，与电网之间还存在连接线路电感，因电流处于开关状态，将在线路电感上形成开关电压，致使交流采样电压不再具有光滑的正弦波形。尤其当电流控制型电压源逆变器的输出电流较大时，开关电压峰-峰值甚至超过网侧电压峰-峰值，且在一个周期内可能存在多个电压过零点。此时采用检测电压过零点位置的方法来确定电压相位已不再有效，即使增加前置低通滤波器也不能完全消除开关电压的影响，且造成电压相位变化，检测误差较大。 

三相软件锁相环具有跟踪速度极快的特性，在三相对称电压下可在半个周期内准确跟踪电网电压信号，相位检测速度远快于其他相位检测算法。但这种方法对瞬时开关电压较为敏感，瞬时开关电压可以引起较大的相位瞬时波动，不利于三相电流控制型电压源逆变单元的瞬时电流输出。 

就目前文献所见，针对线路电感与开关过程的交互耦合影响，尚未有非常有效的三相电网电压相位检测方法以实现电流控制电压源型逆变器输出电流与电压的准确同步。 

发明内容

本发明的目的就是为解决上述三相软件锁相环对开关电压敏感的问题，提供一种方法简单，可准确测量电流控制电压源型逆变器输出相位的电压源逆变器接入点电压三相软件锁相环相位检测方法。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种电压源逆变器接入点电压三相软件锁相环相位检测方法，它将三相工频电压信号在一个周期内的波形分为时长相等的若干段，对每一段进行多次采样，取每一段多次采样的加权平均值来模拟缓慢变化的输入信号，并对每一段进行一次三相软件锁相环运算。 

所述周期为工频周期，在每个工频周期内分为8k个采样周期而实施过采样处理，其中k为软件锁相环的实际计算点数，每8个周期计算一次电压平均值，以时间中点作为采样时刻。 

令采样点电压值为x_n，并令： 

uk=18Σn=8k-48k+3xn]]>

则电网电压