[发明专利]一种软件锁相环的实现方法及装置

权利要求书

1.一种软件锁相环的实现方法，其特征在于，包括：

基于克拉克变换，将电网电压的三相电压分量转换成两相电压分量；

根据第一双二阶广义积分器获取所述两相电压分量对应的基波正序分量；

基于帕克变换，将所述基波正序分量转换成d、q轴电压分量；

对所述q轴电压分量进行PI调节积分以获取电网电压的相位角；

计算所述相位角的正弦值和余弦值；

将所述相位角的正弦值和余弦值输入至第二双二阶广义积分器以获取正弦调节值和余弦调节值；以及

将所述正弦调节值和所述余弦调节值反馈至所述帕克变换进行闭环调节以形成软件锁相环；

其中，所述根据第一双二阶广义积分器获取所述两相电压分量对应的基波正序分量，包括：

判断所述电网电压的三相电压分量的相序并生成判断结果；

根据所述判断结果和第一双二阶广义积分器选择不同的预设计算公式计算所述两相电压分量对应的基波正序分量，所述预设计算公式包括第一预设计算公式和第二预设计算公式，所述第一预设计算公式包括：

所述第二预设计算公式包括：

其中，和为所述第一双二阶广义积分器接收两相电压分量和的输出量，q等于。

2.根据权利要求1所述的软件锁相环的实现方法，其特征在于，所述对所述q轴电压分量进行PI调节积分以获取电网电压的相位角，包括：

将所述q轴电压分量输入至PI调节器进行PI调节；

将所述PI调节输出量加上初始角频率以获取电网电压的角频率；以及

通过积分器对所述角频率进行积分以获得电网电压的相位角。

3.根据权利要求1所述的软件锁相环的实现方法，其特征在于，所述第一双二阶广义积分器和第二双二阶广义积分器的传递函数包括：

其中，k为系统增益，ω为谐振角频率，s是拉普拉斯变换变量。

4.根据权利要求1所述的软件锁相环的实现方法，其特征在于，所述克拉克变换包括克拉克变换式，所述帕克变换包括帕克变换式，

所述克拉克变换式：

其中，和为所述两相电压分量，、和为电网电压的三相电压分量；

所述帕克变换式：

其中，和分别为所述d、q轴电压分量，和为基波正序分量，θ为电网电压的相位角。

5.一种软件锁相环的实现装置，其特征在于，包括：

第一转换模块，用于基于克拉克变换，将电网电压的三相电压分量转换成两相电压分量；

第一获取模块，用于根据第一双二阶广义积分器获取所述两相电压分量对应的基波正序分量；

第二转换模块，用于基于帕克变换，将所述基波正序分量转换成d、q轴电压分量；

第二获取模块，用于对所述q轴电压分量进行PI调节积分以获取电网电压的相位角；

计算子模块，用于计算所述相位角的正弦值和余弦值；

第二调节子模块，用于获取所述相位角的正弦值和余弦值并输入至第二双二阶广义积分器以获取正弦调节值和余弦调节值；以及

反馈子模块，用于将所述正弦调节值和所述余弦调节值反馈至所述帕克变换进行闭环调节以形成软件锁相环；

其中，所述第一获取模块，包括：

判断生成子模块，用于判断所述电网电压的三相电压分量的相序并生成判断结果；

选择计算子模块，用于根据所述判断结果和第一双二阶广义积分器选择不同的预设计算公式计算所述两相电压分量对应的基波正序分量，所述预设计算公式包括第一预设计算公式和第二预设计算公式，所述第一预设计算公式包括：

所述第二预设计算公式包括：

其中，和为所述第一双二阶广义积分器接收两相电压分量和的输出量，q等于。

6.根据权利要求5所述的软件锁相环的实现装置，其特征在于，所述第二获取模块，包括：

第一调节子模块，用于将所述q轴电压分量输入至PI调节器进行PI调节；

叠加子模块，用于将所述PI调节输出量加上初始角频率以获取电网电压的角频率；以及

积分子模块，用于通过积分器对所述角频率进行积分以获得电网电压的相位角。