[发明专利]一种锁相环及其进行锁相的方法

说明书

技术领域

本发明属于锁相环领域，尤其涉及一种锁相环及其进行锁相的方法。

背景技术

在光伏并网系统中，准确并快速地检测到电网电压的频率、相位和幅值是必不可少的环节。目前的光伏并网系统中，是通过锁相环来跟踪监测电网电压的频率、相位和幅值。

在现有技术中，锁相环是通过检测电网电压的过零点，从而实现锁相，但该方法抗干扰能力差。而基于二阶通用积分器的单相锁相环较传统的数字锁相环具有不受电网频率变化影响、抗干扰能力强的优点，但该算法在离散化实现时会引入二次谐波，从而导致锁相准确度降低。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中锁相准确度降低且抗干扰能力差的技术问题，提供一种锁相环及其进行锁相的方法，能快速地实现锁相且抗干扰能力强。

本发明提供一种锁相环进行锁相的方法，

所述方法包括以下步骤：

获取电网电压波形信号和预设电压波形信号；

根据电网电压波形信号，得到第一组正弦波信号；根据预设电压波形信号，得到第二组正弦波信号；其中，每组正弦波信号分别包括两个正弦信号，两个正弦信号的相位差分别为预设的角度；

根据所述第一组正弦波信号与第二组正弦波信号，得到电网电压波形信号与预设电压波形信号的相位偏差；

根据所述相位偏差，调整锁相环输出信号的相位。

优选地，所述第一组正弦波信号包括SinBata和CosBata信号，所述根据电网电压波形信号，得到第一组正弦波信号的步骤，具体包括以下步骤：

根据电网电压的波形信号，得到SinBata信号；

根据SinBata信号，计算得到与SinBata信号相位差为预设角度的CosBata信号。

优选地，所述预设角度为90°。

优选地，所述根据SinBata信号，计算得到与SinBata信号相位差为预设角度的CosBata信号的步骤，具体为：

U0Ui=1-12πfS1+12πfS=-S+2πfS+2πf]]>

其中U_i为SinBata信号，U_o为CosBata信号，S为拉斯变换变量，f为电网频率。

优选地，所述第二组正弦波信号包括SinAlfa信号和CosAlfa信号，所述根据所述第一组正弦波信号与第二组正弦波信号，得到电网电压波形信号与预设电压波形信号的相位偏差的步骤，具体为：

相位差Δθ＝SinAlfa*CosBata-CosAlfa*SinBata。

本发明还提供一种利用上述锁相方法进行锁相的锁相环，包括传感器、全通滤波器、鉴相器以及PI控制器；

所述传感器，用于检测电网电压波形信号；

所述全通滤波器，用于根据传感器检测到的电网电压波形信号，得到第一组正弦波信号；

所述鉴相器，用于根据全通滤波器的第一组正弦波信号与根据预设电压波形信号得到的第二组正弦波信号，得到电网电压波形信号与预设电压波形信号的相位偏差，其中，每组正弦波信号分别包括两个正弦信号，两个正弦信号的相位差分别为预设的角度；

所述PI控制器，用于根据所述鉴相器得到的相位偏差，调整输出信号的相位。

优选地，所述预设角度为90°。