[发明专利]基于不完整周期电网电压信号的鉴相方法、装置及锁相环

权利要求书

1.一种基于不完整周期电网电压信号的鉴相方法，其特征在于，包括：

对电网电压信号进行采样，得到电网电压采样信号；

将不完整周期的电网电压采样信号与参考标准余弦信号相乘并积分，计算得到第一运算结果，所述参考标准余弦信号的幅度为单位幅度，频率与所述电网电压采样信号的频率相同，相位为0；

将所述不完整周期的电网电压采样信号与参考标准正弦信号相乘并积分，计算得到第二运算结果，所述参考标准正弦信号的幅度为单位幅度，频率与所述电网电压采样信号的频率相同，相位为0；

对所述第一运算结果除以第二运算结果所得的商进行反正切运算，得到电网电压信号的相位。

2.根据权利要求1所述的鉴相方法，其特征在于，所述不完整周期的电网电压采样信号记为所述参考标准余弦信号记为x_cos(t)＝cosωt，采用如下公式进行相乘积分：

其中，T为采样周期，a为第一运算结果，变形后：

其离散形式为：

其中N为采样周期T内的采样点数；

所述参考标准正弦信号记为x_sin(t)＝sinωt，采用如下公式进行相乘积分：

其中，b为第二运算结果，变形后的离散形式为：

所述电网电压信号的相位

3.根据权利要求1或2所述的鉴相方法，其特征在于，在开始对所述电网电压信号采样之后，还包括：对所述电网电压采样信号进行过零检测，在检测到所述电网电压采样信号过零之后将所述完整周期的电网电压采样信号分别与参考标准余弦信号和标准参考正弦信号相乘并积分。

4.根据权利要求3所述的鉴相方法，其特征在于，所述过零检测的判断标准为：开始对所述电网电压信号采样之后，所述电网电压采样信号的序列为两负一正。

5.一种基于不完整周期电网电压信号的鉴相装置，其特征在于，包括：

采样模块，对电网电压信号进行采样，得到电网电压采样信号；

第一运算模块，将不完整周期的电网电压采样信号与参考标准余弦信号相乘并积分，计算得到第一运算结果，所述参考标准余弦信号的幅度为单位幅度，频率与所述电网电压采样信号的频率相同，相位为0；

第二运算模块，将所述不完整周期的电网电压采样信号与参考标准正弦信号相乘并积分，计算得到第二运算结果，所述参考标准正弦信号的幅度为单位幅度，频率与所述电网电压采样信号的频率相同，相位为0；

相位计算模块，对所述第一运算结果除以第二运算结果所得的商进行反正切运算，得到电网电压信号的相位。

6.根据权利要求5所述的鉴相装置，其特征在于，所述不完整周期的电网电压采样信号记为所述参考标准余弦信号记为x_cos(t)＝cosωt，所述第一运算模块的采用如下公式计算所述第一运算结果：

其中，T为采样周期，a为第一运算结果，变形后：

其离散形式为：

其中N为采样周期T内的采样点数；

所述参考标准正弦信号记为x_sin(t)＝sinωt，所述采用如下公式计算所述第二运算结果：

其中，b为第二运算结果，变形后的离散形式为：

所述相位计算模块采用如下公式计算所述电网电压信号的相位：

7.根据权利要求5或6所述的鉴相装置，其特征在于，还包括：

过零检测模块，在开始对所述电网电压信号采样之后，对所述电网电压采样信号进行过零检测，在检测到所述电网电压采样信号过零之后控制所述第一运算模块和第二运算模块开始计算。

8.根据权利要求7所述的鉴相装置，其特征在于，所述过零检测的判断标准为：开始对所述电网电压信号采样之后，所述电网电压采样信号的序列为两负一正。

9.一种锁相环，其特征在于，包括权利要求5至8中任一项所述的鉴相装置。