[发明专利]一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的方法

说明书

本发明公开了一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的方法，属于基本电气元件的技术领域。由于通过二阶广义积分器(SOGI)构成的经典单相锁相环结构会将输入正弦信号中存在的直流偏置信号引入到锁相环路中，从而造成锁相偏差，不能准确提取输入信号的相位信息，影响锁相环的相位精度。本发明提出将延时信号消除算子(αβDSC₂)应用到经典二阶广义积分器(SOGI)构成的单相锁相环中来滤除单相输入正弦信号中混有的直流偏置信号，从而提高经典SOGI单相锁相环的相位精度，同时αβDSC₂算子作为预滤波器，不会影响反馈回路，因此具有较快的动态响应速度。

技术领域

本发明属于基本电气元件的技术领域，特别是一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的方法。

背景技术

近年来，云计算、电动汽车等行业发展迅猛，对AC-DC变换器的需求也与日俱增。现代整流器一般都要求具有功率因数校正功能，使得电力电子装置应用在电网中可以获得很高的电能质量。因此，为更好地实现功率因数校正功能，快速且准确地取得输入电网电压的相位信息变得尤为重要，使用锁相环算法可有效获取相位信息。

二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)作为锁相环算法的常见结构，其结构简单且易于实现，但是该结构无法消除在对输入电网电压采样时引入的直流偏置。延迟信号消除算子(delayed signal cancellation,αβDSC₂)对输入信号的基频分量不衰减，而能够有效地滤除直流分量。因此，可以通过引入αβDSC₂算子来消除输入信号中直流偏置对单相SOGI结构锁相环的锁相精度的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对基于SOGI结构的单相锁相环在输入信号中混有直流分量时，影响锁相精度的问题，提供一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，输入正弦电压信号经过SOGI正交信号发生器，得到一对正交的信号v_α1和v_β1，其中v_α1与输入正弦电压信号同相，v_β1滞后输入正弦电压信号90°；

步骤2，将正交信号v_α1和v_β1分别通过αβDSC₂算子预滤波后再进行Park变换，分别得到输出信号v_q和v_d；

步骤3，将输出信号v_d经过PI调节后即可得到输入正弦电压信号的相位信息即估计相位角

一种解决单相SOGI锁相环结构中直流偏置问题的系统，所述系统包括：

正交模块，用于实现将输入正弦电压信号经过SOGI正交信号发生器，得到一对正交的信号v_α1和v_β1，其中v_α1与输入正弦电压信号同相，v_β1滞后输入正弦电压信号90°；

滤波变换模块，用于实现将正交信号v_α1和v_β1分别通过αβDSC₂算子预滤波后再进行Park变换，分别得到输出信号v_q和v_d；

PI调节模块，用于对输出信号v_d进行PI调节，得到输入正弦电压信号的相位信息即估计相位角

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：