[发明专利]一种基于四采样法转换延时的锁频方法及装置

权利要求书

1.一种基于四采样法转换延时的锁频方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取初始三相电网电压并转换为在αβ两相静止坐标系下的表示，具体包括：

S11：将电网中的三相电压表示为三相静止坐标系下的正序分量、负序分量和零序分量的组合；

在电网中，三相电压表达为：

u_abc＝u_{abc_p}+u_{abc_n}+u_{abc_0} (1)

式(1)中，u_abc表示电网的三相电压，u_{abc_p}，u_{abc_n}和u_{abc_0}分别表示三相静止坐标系下的正序分量，负序分量和零序分量；

S12：利用Clark变换数学公式将三相电压在三相静止坐标系的表示转换为在αβ两相静止坐标系中的表达，同时将两相静止坐标系中的电压表达式用正序分量、负序分量和零序分量的组合进行表示；具体包括：

将三相电压u_abc从三相静止坐标系转换到αβ两相静止坐标系中的u_αβ，并表示为式：

在式(2)中，u_{α_p}，u_{β_p}，u_{α_n}，u_{β_n}，U_{α_0}，U_{β_0}分别表示在αβ两相静止坐标系中的正序分量、负序分量、零序分量；

其中，u_α和u_β表示为：

式(3)中的x代表α和β；

S2：构建基于四采样法转换延时的锁频环模型，利用所述锁频环模型确定电网频率估计值及三相电网电压的正序分量和负序分量；具体包括：根据初始电压信号三次延时和四次采样进行电网频率估计，推导计算三相电压的正、负序分量，确定电网频率估计值的方法具体包括以下步骤：

S21：对初始电压信号u_x(t)进行延时，单次延时的时长为τ，分别延时τ，2τ，3τ，得到延时信号：u_x1(t)，u_x2(t)，u_x3(t)；

S22：将延时信号转化为三角函数：

并将u_x1(t)和u_x2(t)利用三角函数关系展开：

其中，γ₁，γ₂，γ₃，γ₄分别是：

根据基本三角函数关系推导出，γ₁，γ₂，γ₃，γ₄具备以下关系：

γ₄＝2γ₁γ₂ (7)，

限定条件为0ωτπ，则：γ₂≠0(8)；

S23：将采样得到的四路电压信号进行去除直流分量U_{x_0}：

化简得到：

即：u_x(t)-u_x1(t)+u_x2(t)-u_x3(t)＝2γ₁[u_x1(t)-u_x2(t)] (11)；

根据式(11)得到γ₁，即：

根据式(12)得到电网频率ω的估计值：

2.如权利要求1所述的一种基于四采样法转换延时的锁频方法，其特征在于：所述步骤S2中，确定三相电网电压的正序分量和负序分量的方法具体包括以下步骤：

S24：获得αβ两相静止坐标系下的两相电压U_α、U_β及其正交分量，若U_α、U_β中含有直流偏置或其他干扰，去除干扰后再获得U_α、U_β的正交分量；

S25：获得αβ两相静止坐标系下的正、负序分量，进行2/3变换，将αβ两相静止坐标系下的正、负序分量变换成三相静止坐标系下的正、负序分量。